Bilim adamları sıvıya dönüşebilen ve şekil alabilen insansı bir robot geliştirdi.
Bilim adamları robot biliminde bir çığır açtılar: şekil değiştiren bir robot, güçten ödün vermeden zorlu ortamlarda gezinmek için sıvı ve metalik haller arasında geçiş yapabilir.
Hem yumuşak hem de sert olabildikleri için, deniz hıyarı esintili minik robotlar, robotların yalnızca biri veya diğeri olma sınırlamalarının üstesinden gelebilir ve bu nedenle elektronik montajı ve hatta tıbbi uygulamalar gibi alanlarda büyük fayda sağlayabilir. .
Araştırmacılar, robotların engelli parkurlarda gezinmesini, nesneleri kaldırmasını veya bir insan mide modeline yerleştirmesini ve hatta orijinal insansı formlarına dönmeden önce kafeslerinden çıkmak için sıvıya dönüşmesini sağladı. Çin’deki Hong Kong Çin Üniversitesi’nden mühendis Chengfeng Pan, “Robotlara sıvı ve katı haller arasında geçiş yapma yeteneği vermek onları daha işlevsel hale getiriyor” diyor.
Karmaşık onarımlardan hedefli ilaç dağıtımına kadar, insanların geleneksel araçlarla yapması için çok küçük veya elverişsiz yerlerde gezinebilen küçük robotlar için birçok kullanım alanı vardır. Ancak sert malzemeler, dar alanlarda veya keskin açılarda gezinmek için uygun değildir; daha yumuşak, daha esnek robotlar ise daha zayıf ve kontrol edilmesi daha zor olma eğilimindedir. Cisimlerin mukavemeti ile alakalı olan durumlara karşın cisimler şekil değişikliğine yönelebilir.
Çin’deki Sun Yat-sen Üniversitesi’nden Pan ve meslektaşı Qingyuan Wang liderliğindeki bir araştırma ekibi, bir uzlaşma bulmak için doğadan ilham aldı. Deniz hıyarları gibi hayvanlar, taşıma kapasitelerini artırmak ve fiziksel hasarı sınırlamak için dokularının sertliğini değiştirebilirken kalamar, kamuflaj, nesne manipülasyonu ve hareket için kollarının sertliğini değiştirebilir.
Şekil Değiştirmek ve Yeniden Şekil Almak Mümkün
Benzer bir şey yapabilen bir robot yaratmak için araştırmacıların, ortam sıcaklıklarında yumuşak ve sert haller arasında kolayca geçiş yapabilen, toksik olmayan bir malzemeye ihtiyaçları vardı. Dikkatlerini, normal basınçta 29.76 santigrat derecede (85.57 Fahrenheit derece) eriyen yumuşak bir metal olan galyuma çevirdiler – ortalama insan vücut sıcaklığının sadece birkaç derece altında. Galyumu sadece elinizde tutarak koklayabilirsiniz.
Araştırmacılar galyum matrisine manyetik parçacıklar yerleştirdiler ve “manyetik olarak aktif katı-sıvı faz geçişine sahip bir makine” dedikleri şeyi üretmeyi başardı.
Grubun çalışmasının baş yazarlarından biri olan Carnegie Mellon Üniversitesi’nden makine mühendisi Carmel Majidi, “Manyetik parçacıklar burada iki rol oynuyor” diyor. “İlk olarak, malzemenin alternatif bir manyetik alana tepki vermesine neden oluyorlar, böylece malzemeyi endüktif olarak ısıtabilir ve bir faz geçişine neden olabilir. Ancak manyetik parçacıklar aynı zamanda robotlara hareketlilik ve bir manyetik alana tepki olarak hareket etme yeteneği de veriyor.”
Araştırmacılar, katıdan sıvıya geçişin tersine çevrilebilir olup olmadığını kontrol ettikten sonra küçük robotları üzerinde bir dizi test gerçekleştirildi. Robotlar küçük hendeklerin üzerinden atlayabilir, engellerin üstesinden gelebilir ve hatta yeniden birleşip tekrar katılaşmadan önce nesneleri hareket ettirerek ortak görevleri yerine getirmek için ayrılabilir.
Hatta küçük hapishane hücresinden kaçmak, parmaklıkların arasından geçmek ve Terminatör 2 filminden bir sahneye saygı duruşunda bulunmak için diğer tarafta yeniden bir araya gelmek için bir Lego figürü şeklindeki küçük bir insansı versiyonu eritti.
Ekip daha sonra pratik uygulamaları araştırdı. Bir insan midesi modeli oluşturdular ve robotun içindeki küçük bir nesneyi yutmasını ve onu çıkarmasını sağladı – bu, örneğin yutulmuş pilleri geri almak için yararlı bir yol gibi görünüyor – ve ardından nesneyi midesinin üzerine fırlatarak işlemi tersine çevirdi.
Devreleri onarmak için robotlar devrelerin etrafında hareket edebilir ve onları iletken ve lehim görevi görecek şekilde eritebilir; ve hatta bir bağlantı elemanı olarak işlev görür, dişli yuvalara sızar, sertleşir ve yerine sabitlenmeye gerek kalmadan bir cıvata görevi görür.
Gerçek uygulamalar için faz değiştirme makinesinin biraz optimize edilmesi gerekir. Örneğin, insan vücudu saf galyumdan daha yüksek bir erime noktasına sahip olduğundan, bir biyomedikal robot, işlevselliği korurken erime noktasını artıracak galyum bazlı bir alaşım matrisine sahip olabilir.
Araştırmacılara göre, bu ayrıntılı olarak incelenmesi gereken bir durum. Majidi, “Gelecekteki çalışmalar, bu robotların biyomedikal bağlamda nasıl kullanılabileceğini daha fazla araştırmalı” görüşünü savunmaktadır. Gösterilen şey yalnızca tek seferlik bir örnek, bir kavram kanıtı, ancak bunun ilaç dağıtımı veya yabancı cisim çıkarma için nasıl kullanılabileceğini keşfetmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu ortaya çıkarmaktadır.