Pozrite si
Pamätáte si na zabijáckeho robota z kultového sci-fi „Terminátor 2: Deň zúčtovania“, ktorý dokázal meniť tvar? Roboty s podobnou schopnosťou by mohli byť realitou.
Roboty sa dnes vyvíjajú v dvoch kategóriách z hľadiska formy – tie tradičné sú tvrdé a silné, ale nie príliš flexibilné, a na druhej strane sú to takzvané mäkké roboty, flexibilnejšie, ale slabšie. Vedci z Carnegie Mellon University a Čínskej univerzity v Hong Kongu vyvinuli nový typ robota, ktorý kombinuje vlastnosti oboch svetov.
Obsah pokračuje pod reklamou
Výskumníci vytvorili novú triedu robotov, ktoré môžu na požiadanie prechádzať fázovou zmenou skupenstva medzi pevnou a tekutou formou. V sérii testov sa tieto nové roboty mohli pohybovať a meniť tvar, aby prekonávali prekážky, nosili predmety alebo dokonca unikli z väzenskej cely.
Nové roboty sú vyrobené z látky schopnej vykonávať magnetoaktívny fázový prechod (magnetoactive phase transitional matter, MPTM) , čo v praxi znamená, že dokáže prechádzať medzi kvapalnou a pevnou formou pri pôsobení magnetického poľa. Kľúčovou zložkou je gálium, čo je kov s veľmi nízkym bodom topenia (29,7646 °C), takže sa roztopí, už keď ho podržíte v dlani, a v ňom sú rozptýlené magnetické častice z kompozitu NdFeB.
Myšlienka je založená na princípe, že roboty MPTM zostávajú pevné pri izbovej teplote (počas tropických teplôt to však platí len v klimatizovanej miestnosti) a keď sú vystavené striedavému magnetickému poľu, začnú sa pohybovať vďaka vloženým časticiam. Sústredené magnetické pole, prípadne elektromagnetická indukcia, zahrieva častice, aby sa robot roztavil do tekutej formy. Keď vychladne, stuhne späť do pevnej podoby.
Výskumníci demonštrovali širokú škálu možných úloh, na ktoré by sa dal tento systém použiť. V demonštračnom videu nižšie stojí humanoidný „robot“ vo väzenskej cele a pohybuje sa tam a späť vďaka magnetu, ktorý je ťahaný pod ním. Aby robot unikol z väzenia, roztopí sa a vyteká medzi mrežami ako Terminátor T-1000. Na konci videa opäť nadobudne svoju humanoidnú podobu, ale tu sa už dostávame do fázy marketingu.
Humanoidný „robot“ vyrobený z materiálu s fázovou premenou sa presúva z pevnej do tekutej formy, aby unikol z väzenia, v jednej z ukážok novej technológie. Video: New Atlas
Gálium nie je látka s tvarovou pamäťou a po stuhnutí sa samo nedokáže vrátiť do rovnakej podoby, akú tvorilo pred roztavením (ak to nebola predtým stuhnutá „kvapka“). Pre účely videa mu musel pomôcť nadobudnúť pôvodný tvar tím výskumníkov. Ale to nie je podstatné.
V ďalších testoch vedci pomocou magnetických polí viedli „roboty“ cez prekážkové dráhy plazením sa po zemi, skákaním cez priekopy, lezením po stenách a posúvaním predmetov. „Roboty“ sa môžu dokonca rozdeliť na polovicu, samostatne vykonať vlastnú úlohu a opäť sa spojiť.
V ukážkach praktického použitia dva malé roboty zatlačia LED na miesto v elektronickom obvode predtým, ako sa umiestnia nad spoje a roztavia sa, aby ju pripájkovali. V ďalšej ukážke štvorec „robotickej“ látky odstraňuje cudzí predmet z modelu žalúdka tak, že zmäkne, pohltí predmet, stuhne a vylezie von.
Aj keď sa dajú všetky tieto úlohy dosiahnuť oveľa jednoduchšie inými spôsobmi a nízka teplota tavenia gália je problematická z hľadiska trvanlivosti niektorých aplikácií, ide o zaujímavý výskum. Mohol by, aj s použitím iných materiálov s fázovým prechodom, priniesť nové možnosti využitia vo viacerých oblastiach. Výskum bol publikovaný v časopise Matter .