Con robot mềm có chiều dài 9 cm (3,5 inch) đang được phát triển tại Đại học North Carolina State, bởi một nhóm do giáo sư Yong Zhu dẫn đầu. Nó được mô phỏng theo sâu bướm của loài bướm ngọc trai (Pleurotya ruralis). Giống như các loài sâu bướm khác, loài này di chuyển về phía trước hoặc phía sau bằng cách uốn cong từng đoạn của cơ thể - động tác uốn cong di chuyển từ phía trước ra sau hoặc từ phía sau ra trước.

Và trong khi sâu bướm sử dụng cơ để làm điều đó, thì robot sử dụng các máy sưởi nanowire. Cơ thể của nó được làm từ hai lớp polymer khác nhau xếp chồng lên nhau - lớp ở trên co giãn khi nhiệt, trong khi lớp ở dưới co lại khi nhiệt.

Nhúng trong lớp trên là một mạng lưới các nanowire bạc, có nhiều điểm dẫn dọc theo chiều dài của robot. Khi có dòng điện được cấp ở bất kỳ điểm nào trong số đó, các nanowire ở khu vực đó sẽ nóng lên, do đó làm nóng polymer xung quanh chúng. Điều này khiến cơ thể của robot uốn cong lên ở khu vực đó.

 Vì vậy, bằng cách cấp dòng điện tuần tự cho nhiều điểm dẫn liền kề, ta có thể tạo ra một độ uốn cong chạy dọc theo cơ thể theo hai hướng. “Chúng tôi đã chứng minh rằng con robot-sâu-bướm có khả năng kéo mình về phía trước và đẩy mình về phía sau,” nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Shuang Wu, tác giả chính của nghiên cứu, nói. “Nói chung, càng cấp nhiều dòng điện hơn, nó càng di chuyển nhanh hơn ở cả hai hướng. Tuy nhiên, chúng tôi đã tìm ra một chu kỳ tối ưu, cho phép polymer làm mát - hiệu quả cho phép ‘cơ’ thư giãn trước khi co lại.” Bằng cách kích hoạt các máy sưởi nanowire.

Bằng cách kích hoạt các máy sưởi nanowire ở phía trước và phía sau của robot, các nhà nghiên cứu đã có thể di chuyển nó qua một khe hẹp dài 30 mm (1,2 inch) chỉ cao 3 mm. Con robot có thể được nhìn thấy làm điều đó trong video dưới đây. “Phương pháp này để thúc đẩy chuyển động trong một robot mềm rất tiết kiệm năng lượng, và chúng tôi quan tâm đến việc khám phá những cách mà chúng tôi có thể làm cho quá trình này hiệu quả hơn,” Zhu nói. “Những bước tiếp theo bao gồm tích hợp phương pháp này để di chuyển robot mềm với các cảm biến hoặc các công nghệ khác để sử dụng trong các ứng dụng khác nhau - chẳng hạn như thiết bị tìm kiếm và cứu hộ.”

Nghiên cứu được mô tả trong một bài báo được công bố gần đây trên tạp chí Science Advances.