Robot Lunak Bioinspired Berdasarkan Graphene Oxide

Graphene oxide (GO), yang memiliki banyak gugus fungsi oksigen, adalah kandidat yang menjanjikan untuk digunakan dalam sensor dan aktuator yang responsif terhadap kelembaban karena interaksi air-GO yang kuat dan transportasi molekul air yang sangat cepat dalam lembaran GO yang ditumpuk.

 Dalam 5 tahun terakhir, aktuator yang responsif terhadap kelembaban berdasarkan GO telah menunjukkan keunggulan yang berbeda dibandingkan bahan dan perangkat yang responsif terhadap rangsangan lainnya. Secara khusus, terinspirasi oleh organisme alam, berbagai robot lunak yang diaktifkan kelembaban telah berhasil dikembangkan melalui perakitan rasional aktuator berbasis GO. 

Di sini, tonggak sejarah dalam pengembangan robot lunak yang responsif terhadap kelembaban berdasarkan GO dirangkum. Selain itu, mekanisme kerja, prinsip desain, pencapaian saat ini, dan prospek juga dikaji secara komprehensif. Khususnya, robot lunak berbasis GO berada di garis depan kemajuan perangkat pintar yang dapat diotomatisasi. Dalam beberapa tahun terakhir, aktuator yang responsif terhadap kelembaban berdasarkan graphene oxide (GO) telah mengungkapkan serangkaian keunggulan berbeda dibandingkan bahan dan perangkat yang responsif terhadap rangsangan lainnya. 

Dalam berita penelitian ini, tonggak sejarah dalam robot lunak yang responsif terhadap kelembaban berdasarkan GO, termasuk mekanisme kerja, prinsip desain, pencapaian saat ini, dan prospek, ditinjau secara komprehensif.

Interaksi antara GO dan molekul air. a) Foto solusi GO. Direproduksi di bawah ketentuan CC-BY Creative Commons Attribution 4.0 International License.[⁵¹] Hak Cipta 2015, Penulis, Diterbitkan oleh Springer Nature. b) Foto dan gambar SEM penampang dari kertas GO. Direproduksi dengan izin.[⁵²] Hak Cipta 2012, Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan. c) Energi ikat antara molekul air dan graphene serta GO. d) Tampilan skema untuk jalur transportasi air dalam nanosheet GO. e) Perembesan air melalui kertas GO. f) pola difraksi sinar-X, g) spektrum Raman, dan h) gaya gesekan lateral kertas GO di bawah RH yang berbeda. c–h) Direproduksi dengan izin.[⁴¹] Hak Cipta 2019, Wiley-VCH.

Prinsip desain dan mekanisme kerja aktuator berbasis GO. Skema bio-model, skema tipikal, dan hasil eksperimen aktuator berbasis GO yang responsif terhadap kelembaban berdasarkan a) gradien material, b) gradien struktur, dan c) gradien kelembaban. a, gambar kiri) Untuk gambar kerucut pinus: Direproduksi di bawah ketentuan CC-BY Creative Commons Attribution 4.0 International License.[⁶⁶] Hak Cipta 2018, Penulis, Diterbitkan oleh Elsevier. a, gambar tengah dan kanan) Direproduksi dengan izin.[⁶²] Hak Cipta 2015, Wiley‐VCH. b, gambar kiri) Untuk gambar polong Bauhinia: Direproduksi dengan izin.[⁹⁹] Hak Cipta 2011, Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan. b, gambar tengah dan kanan) Direproduksi dengan izin.[⁴¹] Hak Cipta 2019, Wiley‐VCH. c, gambar kiri) Untuk gambar akar higrotaksis: Direproduksi dengan izin.[⁷⁷] Hak Cipta 2019, The Botanical Society of Japan dan Springer Japan KK, bagian dari Springer Nature. c, gambar tengah dan kanan) Direproduksi dengan izin.[⁷⁸] Hak Cipta 2016, Wiley‐VCH. Performa aktuasi yang sangat baik: d) perubahan kelengkungan dan e) waktu respons di antara aktuator berbasis GO yang dilaporkan dalam 5 tahun terakhir.

Robot lunak yang terinspirasi dari bio. a) Mencengkeram. Direproduksi di bawah ketentuan CC-BY Creative Commons Attribution 4.0 International License.[⁸⁰] Hak Cipta 2019, Penulis, Diterbitkan oleh Springer Nature. b) Keriting. Direproduksi dengan izin.[⁶²] Hak Cipta 2015, Wiley-VCH. c) Bergulir. Direproduksi dengan izin.[⁴¹] Hak Cipta 2019, Wiley-VCH. d) Membungkuk. Untuk gambar laba-laba: Direproduksi di bawah persyaratan Lisensi Internasional CC-BY Creative Commons Attribution 4.0.[¹⁰⁰] Hak Cipta 2019, Penulis, Diterbitkan oleh Springer Nature. Untuk skema dan gambar tekuk: Direproduksi dengan izin.[⁸¹] Hak Cipta 2017, Optical Society of America. e) Merangkak. Untuk gambar kalajengking: Direproduksi dengan izin.[¹⁰¹] Hak Cipta 2019, Elsevier. Untuk skema dan gambar robot kalajengking: Direproduksi dengan izin.[⁷⁴] Hak Cipta 2019, Masyarakat Kimia Amerika. f) Memutar. Direproduksi dengan izin.[⁴¹] Hak Cipta 2019, Wiley-VCH. g) Penyembuhan diri. Untuk gambar tokek: Direproduksi dengan izin.[¹⁰²] Hak Cipta 2014, Wiley‐VCH. Untuk gambar ekor penyembuhan diri GO: Direproduksi dengan izin.[³⁷] Hak Cipta 2019, Wiley-VCH.

Sumber : Research Gate