Opis projektu
Polimery zmiennokształtne przyczynią się do zmiany paradygmatu w robotyce
Materiały syntetyczne odwzorowujące naturalne struktury ukształtują przyszłość robotyki. Zanim to jednak nastąpi, należy zbadać, w jaki sposób biologiczne interakcje sensoryczno-motoryczne mogą pomóc w opracowaniu materiałów na potrzeby robotyki. Celem finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu MULTIMODAL jest opracowanie autonomicznych i interaktywnych materiałów, które dostosowują się do różnych środowisk, mogą być szkolone do wykonywania określonych czynności, samoregeneracji i są w stanie podejmować proste decyzje podobnie do żywych organizmów. W tym celu zespół projektu wykorzysta sieci ciekłokrystaliczne – materiały polimerowe, które mogą zmieniać swoją morfologię i właściwości w odpowiedzi na bodźce zewnętrzne. Opracowane materiały zostaną wykorzystane do zaprojektowania miękkich robotów o właściwościach autonomicznych i interaktywnych.
Cel
WHAT:
MULTIMODAL will develop sensory-motorized material systems that perceive several coupled environmental stimuli and respond to a combination of these via controlled motor functions, shape-change or locomotion. The sensory-motorized materials will be “trained” to strengthen upon repetitive action, they can “heal” upon injury, and mechanically adapt to different environments. They will be utilized in the design of soft robots with autonomous and interactive functions.
HOW:
We will utilize shape-changing liquid crystal networks (LCNs) that undergo controlled untethered motions in response to photochemical, (photo)thermal, and humidity-triggered activation. Coupling between these stimuli will allow for gated control strategies over the shape changes. I expect that the gated control strategies, in combination with stimuli-induced diffusion from surface to bulk of the LCN, will enable advanced robotic functionalities. The diffusion process will be used for supramolecular crosslinking and formation of interpenetrated dynamic polymer networks with the LCN, to allow for trainable gaiting for versatile locomotion control. We will also make mechanically adaptable amphibious grippers for autonomous object recognition.
WHY:
Technological disruptions are often due to new materials and fabrication technologies. Paradigm changes on how materials are perceived have profound effects on our society, well-being, and the ways we see the world. Here, we strive for a paradigm change in robotic materials. By taking inspiration from biological sensory-motor interactions, we will develop MULTIMODAL materials with autonomous and interactive features. These features go far beyond the capabilities of conventional stimuli-responsive materials, allowing us to take inanimate, shape-changing materials one ambitious step closer to motor functions of living species.
Dziedzina nauki
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
ERC - Support for frontier research (ERC)Instytucja przyjmująca
33100 Tampere
Finlandia