Черпая вдохновение в природе, они разработали новый тип мягкого роботизированного захвата, который использует набор тонких щупалец для запутывания и захвата объектов, подобно тому, как медузы собирают оглушенную добычу. Сами по себе отдельные щупальца, или нити, слабы. Но вместе совокупность нитей может захватывать и надежно удерживать тяжелые предметы и предметы странной формы. Захват робота использует простое надувание, чтобы обернуть вокруг предметов, и не требует зондирования, планирования или управления с обратной связью.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

“С помощью этого исследования мы хотели переосмыслить то, как мы взаимодействуем с объектами”, - сказала Кейтлин Беккер, бывшая аспирантка и аспирант SEAS и первый автор статьи. “Используя естественную податливость мягкой робототехники и усиливая ее гибкой структурой, мы разработали захват, который больше, чем сумма его частей, и стратегию захвата, которая может адаптироваться к ряду сложных объектов с минимальным планированием и восприятием”.

В настоящее время Беккер является доцентом кафедры машиностроения Массачусетского технологического института.

Сила и адаптивность захвата обусловлены его способностью сцепляться с объектом, за который он пытается ухватиться. Нити длиной в фут представляют собой полые резиновые трубки. Одна сторона трубки покрыта более толстой резиной, чем другая, поэтому, когда трубка находится под давлением, она скручивается, как косичка, или как выпрямленные волосы в дождливый день.

Завитки завязываются в узел и запутываются друг с другом и с объектом, с каждым запутыванием увеличивая силу захвата. В то время как коллективный захват силен, каждый контакт по отдельности слаб и не повредит даже самый хрупкий предмет. Чтобы освободить объект, нити просто сбрасывают давление.

https://www.youtube.com/watch?v=SayuM8E_WaQ

Источник
https://newrobotsweb.blogspot.com/

Несмотря на то, что это наиболее распространенный, экономически эффективный и практичный метод введения лекарств, пероральная доставка лекарств для макромолекул, включая нуклеиновые кислоты и белки, ограничена ухудшающейся средой желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и плохой абсорбцией (1). Лекарства должны преодолевать жесткую кислую среду желудка, растворяться в жидкости желудочно-кишечного тракта, оставаться стабильными среди динамичной кишечной микробиоты и разлагающих ферментов, проникать через вязкий слизистый барьер и избегать откачивающих насосов для достижения терапевтической биодоступности (2, 3). Субтерапевтические уровни пероральной биодоступности приводят к тому, что многие лекарства требуют альтернативных и часто более обременительных путей введения.

Например, инсулин, ежедневно необходимый миллионам больных диабетом во всем мире, представляет собой пептид с биодоступностью при приеме внутрь менее 1%, что требует подкожных инъекций, что может привести к беспокойству, боли и неадгезии, связанным с инъекциями (4-6). Альтернативно, в случае ванкомицина, небольшой молекулы, обычно используемой при серьезных грамположительных бактериальных инфекциях, пероральная биодоступность от 0,069 до 4% вынуждает к внутривенному введению, требующему дорогостоящей госпитализации (7-9). Технологии для преодоления препятствий всасывания, распределения, метаболизма и выведения, которые необходимы для превращения химических веществ-кандидатов в лекарства, предоставляют большую возможность помочь пациентам получить необходимую фармакологическую терапию и поддержать фармацевтическую промышленность в разработке более приемлемых лекарств (10).

Абсорбция, первая стадия проникновения, в основном затруднена слизистым барьером. Благодаря своим вязким, гидрофильным, частым оборотам и свойствам геля, разжижающего при сдвиге, слизь служит динамическим, стерическим и интерактивным барьером, предотвращающим попадание лекарств в просвет на поверхность эпителия (11). Ранее были разработаны микроперемешалки для перемешивания in situ, которые продемонстрировали способность увеличивать скорость всасывания и биодоступность (12). Нанобиотехнологические подходы, в том числе трубчатые микрометры, покрытые рН-чувствительными полимерами, способны к целенаправленной доставке и продемонстрировали повышенную задержку в тканях желудка и слизистой оболочке, но их применение ограничено определенными типами лекарств и не было масштабировано для крупных моделей животных или людей (13, 14). Проникающие в слизь ПЭГилированные липосомы обладают повышенной проницаемостью для тканей, хотя они требуют громоздкой оптимизации, специфичной для конкретного препарата (15). Ультразвуковые колебания (16) и низкочастотные микровибрации (17) также показали эффективность в механическом стимулировании более высоких скоростей транспортировки, но требуют более удобных режимов введения для клинического применения. Скорость переноса лекарств через вязкую слизь можно ускорить, увеличивая дисперсию лекарств, вызывая перемешивание в слое слизи и временно обнажая эпителиальный слой.

Здесь мы описываем разработку RoboCap, перорально принимаемого роботизированного устройства для доставки лекарств, которое локально очищает слой слизи, улучшает перемешивание и местно наносит полезную нагрузку лекарства для улучшения всасывания лекарства (Ролик 1). Вращательные и сбивающие движения RoboCap генерируются поверхностными элементами, предназначенными для непосредственного взаимодействия с тонкими кишечными (SI) складками, ворсинками и слизью.

Источник scientificrobots

Суян Сюй, доцент кафедры химической биологии, завязывает квантовомеханические “узлы” в топологических материалах, что может стать ключом к раскрытию потенциала квантовых технологий для хранения и обработки огромных массивов информации и обеспечения революционных достижений в самых разных областях.

“Представьте себе веревку, обозначенную несколькими узлами”, - сказал Сюй. “Независимо от того, насколько сильно изменяется форма веревки, количество узлов, известное как топологическое число, не может быть изменено без изменения его фундаментальной идентичности путем добавления или отмены узлов”. Именно эта надежность потенциально делает топологические материалы особенно полезными.

Сюй, получивший степень бакалавра в Китае, впервые столкнулся с топологическими материалами, когда поступил в аспирантуру по физике в Принстоне в 2008 году, когда материалы только создавались. Научные интересы Сюя включают электронные и оптические свойства в квантовых материях, такие как топологические состояния и состояния нарушенной симметрии.

Топологические материалы перемещают электроны по своим поверхностям и краям без какого-либо трения или потерь, что делает их перспективными материалами для сверхскоростной электроники, такой как квантовые компьютеры. Такие устройства потенциально могут быть более мощными, чем существующие компьютеры, потому что их квантовые биты, называемые “кубитами”, используют два свойства квантовых состояний — суперпозицию и запутанность - для кодирования информации.

✅Подробнее Зеленые роботы