Ugye emlékszünk még a folyékony fém terminátorra? A tudósok most megcsinálták

Vagy legalábbis valami egész hasonlót – a kutatók egy olyan alakváltó robotot építettek, amely tetszés szerint válthat folyékony és szilárd fém halmazállapotok között.

Készítőik remélik, hogy leküzdhetik az eddig készített eszközök bizonyos korlátait, aminek segítségével új távlatok nyílhatnak meg az elektromos rendszerek összeszerelésében vagy akár az orvostudományban.

A kutatók a ScienceAlert cikke szerint arra utasították a robotokat, hogy folyékony állapotukban akadálypályákon navigáljanak, tárgyakat távolítsanak el vagy szállítsanak egy, az emberi gyomrot modellező környezetben, és átküzdjék magukat egy rácson – utóbbi pont, mint a filmben.

“Ha a robotokat képessé tudjuk tenni a folyékony és szilárd állapotok közötti váltásra, több funkciót kapnak” – mondta Chengfeng Pan, a kínai Hongkongi Kínai Egyetem mérnöke.

Számos lehetséges felhasználási területe van a kis eszközöknek: be tudnak jutni szűk és bonyolult helyekre, ami nagyban megkönnyíti a finom javítási munkákat vagy akár a célzott gyógyszerszállítást.

A kemény anyagok nem a legjobbak a kis helyeken vagy kanyargós útvonalon történő navigáláshoz, míg a puha, rugalmasabb robotok általában gyengék és nehezebben irányíthatók.

A kompromisszum megtalálása érdekében Pan és kollégája, Qingyuan Wang, a kínai Szun Jat-szen Egyetem munkatársa által vezetett kutatócsoport a természethez fordult inspirációért. Az állatvilágban találtak erre példát: a tengeri uborka például megváltoztathatja szövetei merevségét, hogy javítsa azok teherbírását és csökkentse a fizikai sérülések súlyosságát, míg a polipok a karjaikkal képesek megtenni ugyanezt, ami a tárgyak és saját testük mozgatásakor jön jól.

Ahhoz, hogy olyan robotot tervezzenek, amely valami hasonlóra képes, a kutatóknak olyan nem mérgező anyagra volt szükségük, amely könnyen válthat lágy és merev állapotok között, mégpedig szobahőmérsékleten. Galliummal kezdtek kísérletezni, ami egy lágy fém: az olvadáspontja mindössze 29,76 Celsius-fok normál nyomáson – ez csak néhány fokkal van az átlagos emberi testhőmérséklet alatt, azaz bárki meg tudja olvasztani pusztán azzal, hogy a tenyerébe zárja.

A kutatók mágneses részecskéket tartalmazó galliummátrixot készítettek, létrehozva ezzel egy úgynevezett “magnetoaktív szilárd-folyadék fázisú átmeneti gépet”.

“Az itteni mágneses részecskéknek két szerepük van” – mondja Carmel Majidi, a Carnegie Mellon Egyetem gépészmérnöke, a munkacsoport egyik vezető szerzője.

“Az egyik az, hogy az anyagot váltakozó mágneses térre reagálóvá teszik, így az indukció révén felmelegítheti az anyagot, és fázisváltozást idézhet elő. De a mágneses részecskék mobilitást és mozgásképességet is biztosítanak a robotoknak.”

Miután megvizsgálták, hogy a szilárd halmazállapotból folyadékba való átmenet reverzibilis-e, a kutatók számos teszten futtatták végig kis robotjaikat. A robotok átugrottak kis vizesárkokat, átmásztak az akadályokon, sőt, szétváltak több külön egységre, ami után kooperatív feladatokat hajtottak végre – együtt mozgattak tárgyakat – mielőtt újraegyesültek és megszilárdultak volna.

És természetesen – tisztelegve a Terminátor 2 című film előtt – egy kis humanoid, Lego figura formájú robotot is készítettek, amivel rekonstruálták a híres börtönrácson átfolyós jelenetet.

“A jövőbeli munkánk abból áll majd, hogy tovább vizsgáljuk, hogyan lehetne ezeket a robotokat orvosbiológiai környezetben használni” – mondta Majidi.

“Ezek csak egyszeri bemutatók voltak, a koncepció működőképességének bizonyítása, de sokkal több tanulmányra lesz szükség ahhoz, hogy kitaláljuk, hogyan lehetne ezt ténylegesen felhasználni gyógyszerszállításra vagy idegen tárgyak eltávolítására.”

[hm_embed link=”https://hellomagyar.hu/2023/01/19/nem-sci-fi-tobbe-dronok-szallitjak-a-mintakat-a-korhazak-es-laborok-kozott-nagyvaradon/” ][/hm_embed]