Wissenschaftler haben ein winziges Robotersystem geschaffen, das zwischen festem und flüssigem Zustand umschalten kann und dabei eine klassische Sci-Fi-Geschichte hervorbringt.
Es ist 30 Jahre her, seit Flüssigmetall-Attentäter-Roboter dank Terminator 2: Judgement Day von 1991 in unsere Albträume eingedrungen sind. Der formwandelnde T-1000-Roboter dieses Films konnte scheinbar jedes Hindernis überwinden, indem er Teile von sich nach Belieben in Waffen verwandelte. .
Das Gespenst von Skynet und die Roboter-Apokalypse haben uns seitdem heimgesucht, und jetzt hat uns ein internationales Forscherteam endlich eine reale Version eines T-1000 gegeben, wenn auch mit altruistischeren Zielen.
Das Team sagt, dass es nicht von Hollywood inspiriert wurde, sondern von der bescheidenen Seegurke, die von einem weichen in einen steifen Körperzustand wechseln kann.
„Roboter in die Lage zu versetzen, zwischen flüssigen und festen Zuständen zu wechseln, gibt ihnen mehr Funktionalität“, sagt er Cheng Feng Bratpfanneein Ingenieur an der Chinese University of Hong Kong, der führte die Studie durch.
Wie um Terminator-inspirierte Nachtängste anzudeuten, demonstrieren Pan und Kollegen diese erweiterte Funktionalität, indem sie einen ihrer Miniaturroboter in eine simulierte Gefängniszelle stellen und zeigen, wie er entkommen könnte.
Es kann ein wenig schwierig sein, im obigen Video zu erkennen, was vor sich geht, aber im Grunde schmilzt der Roboter zu Flüssigkeit, fließt zwischen Stangen und in eine bereitstehende Form, wo er abkühlt, sich neu formiert und dann wieder aufsteigt. Sicher, dieser Sträfling ist etwas weniger furchteinflößend als ein T-1000, da er eine fertige Form braucht, um sich wieder aufzubauen, aber es ist immer noch genug, um jeden Ludditen zu erschüttern.
Der Beweis ist Teil von a veröffentlichte Studie Mittwoch im Materia-Magazin.
Die leitende Autorin Carmel Majidi von der Carnegie Mellon University sagte, dass Magnete all diese futuristischen Phasenübergänge möglich machen.
„Die Magnetpartikel haben hier zwei Aufgaben … Zum einen machen sie das Material empfindlich für ein magnetisches Wechselfeld, sodass man das Material durch Induktion erhitzen und die Phase ändern kann.“ Aber Magnetpartikel verleihen Robotern auch Mobilität und die Fähigkeit sich als Reaktion auf Magnetfelder zu bewegen.”
Die Partikel sind in Gallium eingebettet, einem Metall mit einem sehr niedrigen Schmelzpunkt von nur 86 Grad Fahrenheit (etwa 30 Grad Celsius), wodurch eine Substanz entsteht, die eher wie Wasser fließt als andere Phasenwechselmaterialien, die viskoser sind.
In Tests konnten die Miniroboter über Hindernisse springen, Wände erklimmen, sich in zwei Hälften teilen und sich magnetisch gesteuert wieder zusammensetzen.
„Jetzt bringen wir dieses Materialsystem in praktischere Wege, um einige sehr spezifische medizinische und technische Probleme zu lösen“, sagte Pan.
In anderen Demonstrationen wurden die Roboter verwendet, um Schaltkreise zu löten, Medikamente zu verabreichen und einen Fremdkörper aus einem Modellmagen zu entfernen.
Die Forscher stellen sich vor, dass das System Reparaturen an schwer zugänglichen Stellen durchführen kann und als “Universalschraube” fungiert, die in eine Schraubmuffe einschmilzt und sich verfestigt, ohne dass ein Schrauben erforderlich ist.
Das Team ist besonders gespannt auf die potenziellen medizinischen Anwendungen.
„Zukünftige Arbeiten sollten weiter untersuchen, wie diese Roboter in einem biomedizinischen Kontext eingesetzt werden könnten“, sagte Majidi. „Was wir zeigen, sind nur einmalige Proof-of-Concept-Demonstrationen, aber es sind noch viele weitere Studien erforderlich, um zu untersuchen, wie dies tatsächlich für die Arzneimittelabgabe oder zum Entfernen von Fremdkörpern verwendet werden könnte.“
Hoffentlich enthält die Liste der Fremdkörper, die entfernt werden müssen, niemals bewaffnete Miniatur-Fusionsroboter, da es sich als schwierig erweisen könnte, sie aufzuspüren und zu extrahieren.
