Senki sem hitte, hogy valóra válhat: éltre kelt az alakváltoztató Terminátor 2 -videó

Akárcsak a híres mozifilmben, a robot képes halmazállapotának megváltoztatásával kiszökni a ketrecből

A kutatók úgy mutatták be a robot sci-fi szerű tudományos-fantasztikus képességét, hogy az megszökött egy ketrecből méghozzá úgy, hogy folyékony formát öltött. A kifejlesztett különleges robotok a mobilitási akadálypályákat és az alakváltó teszteket sikeresen végrehajtották. A kutatók az ehhez kapcsolódó tanulmányukat január 25-én a Matter magazinban publikálták.

A tegeri uborka ihlette meg az életre keltett Terminátort

Egy különleges tengeri tüskésbőrű élőlény, a tengeri uborka (Holothuria) által megihletve olyan miniatűr robotokat terveztek a mérnökök, amelyek gyorsan és reverzibilisen tudnak váltani a folyékony és a szilárd halmazállapot közt.

Egy különleges alakváltó képeségekkel megáldott tüskésbőrű, a tengeri uborka ihlette meg a mérnököket Forrás: Wikimedia Commons/Fernando Losada Rodríguez

A miniatűr T-1000 típusú robot olyan képességekkel rendelkezik, mint a nagysikerű mozifilm, a Terminátor 2 "elpusztíthatatlan" gyilkológépe. A különleges robotok alakváltásra képesek, és jól vezetik az elektromosságot is.

A szilárd és cseppfolyós halmazállapot változtatásra képes robot új technológiai lehetőségek széles spektrumát kínálja Forrás: Lifeboat Fundation

Ahol a hagyományos robotok túl nehéznek és merevtestűnek számítanak, ott a "lágy" robotokkal pontosan ellenkező a probléma: rugalmasak ugyan, de gyengék és nehéz kontrollálni a mozdulataikat. Azzal, hogy ezek a most kifejlesztett robotok ide-oda tudnak váltani a folyékony és szilárd halmazállapot között, több feladat elvégzésére váltak képessé.

A kutatók akként demonstrálták a robot tudományos-fantasztikus képességét, hogy az megszökött egy ketrecből úgy, hogy folyékony formát öltött.

Mint a Terminátorban: visszalakul szilárd halmazállapotúvá

Akárcsak a Terminátor 2 című filmben, a T-1000, ez a miniatűr robot is

gyorsan tud át tud váltani a folyékony és a szilárd állapot között, oda-vissza.

Tervezői, a Pennsylvaniában lévő Carneige Mellon Egyetem csapata a robot alakváltó képességét úgy demonstrálták, hogy folyékonnyá olvasztották és átszivárogtatták egy zárt ketrec rácsain, majd amint kint volt, - akárcsak a Terminátor kettőben -, visszaalakult szilárd halmazállapotába.

A Terminátor 2 humanoid szuperrobotja képes volt megváltoztatni az alakját illetve a halmazállapotát. A sci-fi most valóra vált Forrás: Vandal/Alberto Gonzalez

A tudósokból álló fejlesztőcsoport úgy hozta létre a robotot - a neve magnetoaktív szilárd-folyékony fázisú átmeneti gép -, hogy mágneses részecskéket ágyaztak be galliumba, ami egy nagyon alacsony, + 2,8 Celsius-fok olvadáspontú fém. Fázisváltozás akkor történik, amikor elegendő energia kerül a rendszerbe, vagy éppen fordítva, elegendő mennyiségű energiát veszít a rendszer.

A folyékony halmazállapotú alakváltoztató "terminátor" ím már nem csak a fantázia világában létezik Forrás: TriStar Pictures

A kifejlesztett robotot folykonnyá lehet olvasztani, vagy szilárd formába lehet hűteni

egy külső indukált mágneses mező alkalmazásával. Ugyanez a mágneses mező használható a robot mozgatására is.

"A mágneses részecskéknek itt két szerepe van. Az egyik, hogy az anyag érzékeny a váltakozó mágneses mezőre, így indukcióval fel tudjuk melegíteni az anyagot és fázisváltozást tudunk előidézni. De a mágneses részecskék egyben mobilitást is adnak a robotoknak, azt a képességet, hogy mozogjanak a mágneses mezőre reagálva" - mondta Dr. Carmel Majidi, a Carneige Mellon Egyetem kutatója és gépészmérnöke.

A miniatűr T-1000 típusú robot alakot tud váltani a folyékony és szilárd halmazállapot közt. A robotok alakváltásra is képesek és vezetik az elektromosságot. Forrás: https://www.sciencefocus.com/news/t-1000-robot-shape-shift-liquid-solid-states/

Mindez eltér a jelenleg létező fázisváltó anyagokhoz képest, amelyek átalakulásához hőpisztolyok, vagy más külső hőforrás alkalmazása szükséges az átalakuláshoz.

Ez az új anyag extrém folyékony más fázisátalakuló anyagokhoz képest,

amelyek folyadékfázisa viszkózusabb.

A csapat különféle kontextusokban tesztelte az anyag mobilitását és szilárdságát. Mágneses mező segítségével a robotok sáncárkokat ugrottak át, falakat másztak meg, vagy félbe szakadtak, hogy együttműködbe mozgassanak tárgyakat, majd újra egyesültek.

Forradalmi lehetőségeket kínál az iparban és az orvosbiológiában

A kutatók azt mondják, hogy bár jelenleg még a megvalósíthatósági vizsgálatot és a próbaüzem szakaszait végzik a T-1000-sel , de a robot bizonyosan

alkalmas lesz nagy számú orvosbiológiai és a széleskörű ipari felhasználásra.

Már bevetették arra, hogy eltávolítson egy idegen objektumot egy modell gyomorból, ahová gyógyszert is szállított. Áramkörök megjavítására is felhasználták.

A T-1000-es a kísérleti ketrecben Forrás: Carneige Mellon University

Forrasztóanyag robotként is működhet vezeték nélküli áramkör összeszerelésére és javítására (nehezen elérhető áramkörökbe szivárgott be és forrasztóanyagként, illetve vezetőként működött), de mint univerzális mechanikai csavar arra is alkalmas, hogy összeszereljen nehezen elérhető helyen álló részegységeket.

Akárcsak a híres mozifilmben, a robot képes halmazállapotának megváltoztatásával kiszökni a ketrecből Forrás: TriStar Pictures

Majidi azt mondta, hogy a jövőben tovább kell kutatni, hogyan lehet ezeket a robotokat az orvosbiológiában alkalmazni. "Amit mi mutattunk, azok csak egyszeri demonstrációk, koncepció bizonyítások, de még sokkal több tanulmányra van szükség ahhoz, hogy mélyére ássunk, hogyan lehet széleskörűen gyógyszerszállításra, vagy idegen objektumok eltávolítására felhasználni" - nyilatkozta Dr. Carmel Majidi.

Az első videón az látható, ahogy a robot kimenekül egy ketrecből, a másodikon eltávolít egy idegen objektumot a modell gyomrából, a harmadikon pedig okos forrasztóanyagként megjavít egy áramkört.

(Forrás: BBC Science Focus: https://www.sciencefocus.com/, Cell Press: https://www.cell.com/, Science X: https://techxplore.com/)