Naučnici napravili robota koji može da se rastopi i ponovo očvrsne

Naučnici su napravili robota nalik „Terminatoru 2“ koji može da se topi i ponovo očvrsne, omogućavajući mu da lako pobegne iz skučenog prostora.Da bi napravili robota koji može da se rastopi, naučnici su ugradili ….

mikroskopske komade magnetnog neodimijuma, bora i gvožđa u tečni galijum (metal sa niskom tačkom topljenja) i ostavili ga da se očvrsne. I baš kao T-1000 iz „Terminatora 2“, robot ima sposobnosti promene oblika koje ga čine odličnim „majstorom za beg“

Budući da mogu biti i mekani i tvrdi, mali roboti inspirisani morskim krastavcima mogu prevazići ograničenja robota koja su samo jedno ili drugo, i na taj način imaju potencijal da pruže veću korisnost u oblastima kao što su sklapanje elektronike, pa čak i medicinske aplikacije .

Istraživači su naterali robote da se kreću po raznim preprekama, uklanjaju ili isporučuju predmete na model ljudskog stomaka, pa čak i da pobegnu iz „kaveza“ pre nego što se vrate u svoj prvobitni oblik

„Pružanje mogućnosti robotima da prelaze između tečnog i čvrstog stanja daje im više funkcionalnosti“, kaže inženjer Chengfeng Pan sa Kineskog univerziteta u Hong Kongu u Kini.

Postoji mnogo potencijalnih upotreba za male robote koji mogu da obiđu mesta koja su suviše mala ili zamršena da bi ljudi mogli da upravljaju tipičnim alatima, od izbirljivih popravki do ciljane isporuke lekova. Ali tvrdi materijali nisu najbolji za navigaciju u skučenim prostorima ili uskim uglovima, dok su meki, fleksibilniji roboti slabi i teže ih je kontrolisati.

Da bi pronašli kompromis, tim istraživača predvođen Panom i njegovom koleginicom Ćingjuan Vang sa Univerziteta Sun Jat-sen u Kini, okrenuo se prirodi kao izvoru inspiracije. Životinje kao što su morski krastavci mogu promeniti krutost svojih tkiva kako bi poboljšali nosivost i ograničili fizička oštećenja, dok hobotnice mogu promeniti krutost svojih ruku za kamuflažu, manipulaciju predmetima i kretanje.

Da bi dizajnirali robota koji može da uradi nešto slično, istraživačima je bio potreban netoksičan materijal koji se lako može prebacivati između mekog i krutog stanja na temperaturi okoline. Pretvorili su se u galijum, meki metal koji ima tačku topljenja od 29,76 stepeni Celzijusa pri standardnom pritisku – samo nekoliko stepeni ispod prosečne temperature ljudskog tela. Možete galijum istopiti samo držeći ga u ruci.

Istraživači su ugradili galijumsku matricu sa magnetnim česticama, stvarajući ono što oni nazivaju „magnetoaktivnu faznu prelaznu mašinu čvrsto-tečnost“.

„Magnetne čestice ovde imaju dve uloge. Jedna je da oni čine da materijal reaguje na naizmenično magnetno polje, tako da možete, putem indukcije, zagrejati materijal i izazvati promenu faze. Ali magnetne čestice takođe daju robotima mobilnost i mogućnost da se kreću kao odgovor na magnetno polje.“ kaže mašinski inženjer Karmel Majidi sa Univerziteta Karnegi Melon, jedan od starijih autora u radu tima.

„Jedna je da oni čine da materijal reaguje na naizmenično magnetno polje, tako da možete, putem indukcije, zagrejati materijal i izazvati promenu faze. Ali magnetne čestice takođe daju robotima mobilnost i mogućnost da se kreću kao odgovor na magnetno polje.“

Nakon testiranja da vide da li je prelazak iz čvrstog u tečnost reverzibilan (bilo je), istraživači su proveli svoje male robote kroz niz testova. Roboti su mogli da preskaču preko malih jarkova, da se penju preko prepreka, pa čak i da se podele da bi obavljali kooperativne zadatke pomerajući objekte pre rekombinovanja i ponovnog učvršćivanja piše sciencealert

Imali su čak i malu humanoidnu verziju – u obliku Lego figure – rastopili se da pobegnu iz male zatvorske ćelije, provlačeći se kroz rešetke i ponovo formirajući se na drugoj strani u znak poštovanja prema sceni iz filma Terminator 2.

Zatim je tim istražio praktične primene. Napravili su model ljudskog stomaka i naterali robota da proguta i ukloni mali predmet koji se nalazi u njemu – koristan način, zamišljamo, na primer, da se izvuku progutane baterije – a zatim izvedu obrnutu operaciju, isporučujući predmet na isti način. tim se nada da bi mogao da isporuči lekove.

„Budući rad bi trebalo dodatno istražiti kako se ovi roboti mogu koristiti u biomedicinskom kontekstu“, kaže Majidi.

„Ono što pokazujemo su samo jednokratne demonstracije, dokazi koncepta, ali će biti potrebno mnogo više studija da bi se udubilo u to kako bi se to zapravo moglo koristiti za isporuku lekova ili za uklanjanje stranih predmeta.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Matter.