Меняющий форму робот в стиле Терминатора может становиться жидким, чтобы «сбежать из тюрьмы»
Поклонники фильма «Терминатор 2: Судный день», вероятно, помнят ужасающую сцену, в которой робот-убийца превращается в жидкий металл, чтобы проскользнуть сквозь решетку тюремной камеры. Что ж, ученые в реальном мире теперь превращают фантазии в реальность. Команда инженеров работает над роботом-оборотнем в стиле Терминатора, способным превращаться из твердого тела в жидкость и трансформироваться.
Международная команда черпала вдохновение в морском огурце при разработке миниатюрных роботов, которые быстро и обратимо переходят из жидкого состояния в твердое. Инженеры говорят, что их роботы не только способны менять форму, но и обладают магнитными свойствами, а также могут проводить электричество.
Руководитель группы доктор Ченгфэн Пан отмечает, что традиционные роботы имеют жесткую и негибкую раму, а «мягкие» роботы имеют противоположную проблему. Они могут быть гибкими, но они при этом слабы, и их движения трудно контролировать.
— Ченгфэн Пан.
Команда называет свой новый фазосдвигающий материал «магнитоактивной машиной для перехода твердой фазы в жидкую». Для этого они внедрили магнитные частицы в галлий, металл с очень низкой температурой плавления 85,6 градусов по Фаренгейту.
— старший автор и инженер-механик Кармел Маджиди из Университета Карнеги-Меллона.
Маджиди объясняет, что новый материал сильно отличается от существующих фазосдвигающих материалов, которые используют тепловые пушки, электрические токи или другие источники тепла, чтобы инициировать их преобразование из твердого состояния в жидкое. Кроме того, новый материал имеет жидкую фазу, которая является «чрезвычайно текучей» по сравнению с другими материалами, изменяющими форму, которые становятся значительно более вязкими при плавлении.
С помощью магнитного поля новые роботы перепрыгивали рвы, карабкались по стенам и даже разделялись пополам, чтобы вместе перемещать другие объекты перед перегруппировкой. В одном испытании робот-оборотень смог расплавиться из формы человека, чтобы просочиться через крошечную клетку, прежде чем снова принять свою первоначальную форму — прямо как в фильмах о Терминаторе.
Команда также проверяет способность роботов удалять инородный предмет из желудка модели и доставлять лекарства по требованию в тело пациента. Кроме того, исследование продемонстрировало, как материал может работать как «умные паяльные роботы», создавая и ремонтируя беспроводные схемы, а также как универсальный «винт» для сборки деталей в труднодоступных местах.
— Кармел Маджиди.
Международная команда черпала вдохновение в морском огурце при разработке миниатюрных роботов, которые быстро и обратимо переходят из жидкого состояния в твердое. Инженеры говорят, что их роботы не только способны менять форму, но и обладают магнитными свойствами, а также могут проводить электричество.
Руководитель группы доктор Ченгфэн Пан отмечает, что традиционные роботы имеют жесткую и негибкую раму, а «мягкие» роботы имеют противоположную проблему. Они могут быть гибкими, но они при этом слабы, и их движения трудно контролировать.
Предоставление роботам возможности переключаться между жидким и твердым состояниями наделяет их большей функциональностью
— Ченгфэн Пан.
Роботу не нужна экстремальная жара, чтобы изменить форму
Команда называет свой новый фазосдвигающий материал «магнитоактивной машиной для перехода твердой фазы в жидкую». Для этого они внедрили магнитные частицы в галлий, металл с очень низкой температурой плавления 85,6 градусов по Фаренгейту.
Магнитные частицы здесь играют две роли. Во-первых, они заставляют материал реагировать на переменное магнитное поле, поэтому вы можете с помощью индукции нагревать материал и вызывать фазовый переход. Но магнитные частицы также придают роботам мобильность и способность двигаться в ответ на магнитное поле
— старший автор и инженер-механик Кармел Маджиди из Университета Карнеги-Меллона.
Маджиди объясняет, что новый материал сильно отличается от существующих фазосдвигающих материалов, которые используют тепловые пушки, электрические токи или другие источники тепла, чтобы инициировать их преобразование из твердого состояния в жидкое. Кроме того, новый материал имеет жидкую фазу, которая является «чрезвычайно текучей» по сравнению с другими материалами, изменяющими форму, которые становятся значительно более вязкими при плавлении.
С помощью магнитного поля новые роботы перепрыгивали рвы, карабкались по стенам и даже разделялись пополам, чтобы вместе перемещать другие объекты перед перегруппировкой. В одном испытании робот-оборотень смог расплавиться из формы человека, чтобы просочиться через крошечную клетку, прежде чем снова принять свою первоначальную форму — прямо как в фильмах о Терминаторе.
Робот может стать важным медицинским инструментом
Команда также проверяет способность роботов удалять инородный предмет из желудка модели и доставлять лекарства по требованию в тело пациента. Кроме того, исследование продемонстрировало, как материал может работать как «умные паяльные роботы», создавая и ремонтируя беспроводные схемы, а также как универсальный «винт» для сборки деталей в труднодоступных местах.
Предстоящая работа должна помочь дополнительно изучить, как этих роботов можно использовать в биомедицинском контексте. То, что мы показываем, — всего лишь разовые демонстрации, доказательства концепции, но потребуется гораздо больше исследований, чтобы понять, как это на самом деле можно использовать для доставки лекарств или для удаления посторонних предметов
— Кармел Маджиди.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Куда делась атомная бомба Гитлера? Физики увидели то, что упустили историки
Ученые подчеркивают: многие из громких мифов 1940-е годов, скорее всего, не выдержат проверки реальными фактами...
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
Самая известная мумия Южной Америки снова «заговорила»: последние ее месяцы были очень мрачными
Археологи говорят: именно на этой жестокой практике держалась вся империя инков...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Что будет с Азовским морем? Российские ученые просчитали четыре варианта развития событий
Исследователи объяснили, почему при любом раскладе море не будет прежним. Но каким тогда?...
В морском льду Антарктиды протаяла дыра площадью с Португалию. Теперь ученые знают, почему
Эксперты говорят: сбой ледового ритма опасен для Мирового океана и планеты в целом...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
40 000-летний подводный город нашли в Турции: почему официальная наука против такой даты?
Интересно, что древний объект находится недалеко от горы Арарат, где прямо сейчас ищут легендарный Ноев ковчег...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Он помогал нести крест Христу: надпись на саркофаге проливает свет на библейского персонажа
2000-летний гроб был найден еще 1941 году, но ученые до сих пор не пришли к какому-то общему мнению. Почему?...
Кита лечили тем, от чего обычно умирают: этот эксперимент изменил медицину
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованные опыты...
Земля... это космическая марионетка: оказалось, что Солнце и Луна могут трясти планету сутками
Сейсмологи рассказали, что наблюдения за космическими приливами, поможет предсказывать мегаземлетрясения, цунами и даже извержения вулканов...
За 320 миллионов лет Земля как минимум 4 раза опрокидывалась набок
Поразительное, но такое заваливание идет прямо сейчас. И геологи рассказали, как и почему это происходит...