Tito malí roboti mohou proudit jako voda a ztvrdnout, aby podpořili hmotnost člověka
Swarms of úl roboty podobné mysli mohou být vyvolány tak, aby se chovaly spíše jako materiál, ukázal nový výzkum.
Dotčené roboty jsou (většinou) válcové, s průměrem pouhých 2,75 palce (70 milimetrů). Vědci v UC Santa Barbara a Tu Dresden použili 3D tiskovou technologii k výrobě kusů z kyseliny polylaktické.
Každý robot má ve své základně magnet, žlutá ozubená kola vyrobená z kyseliny polylaktické a střed s prstencemi rychlostních stupňů. Souhrnně mohou provádět strukturu a uzdravení a podporovat 700 Newtonů (500krát větší hmotnost robota). Vědci nastínili strukturu ve studii zveřejněné 20. února v časopise Věda.
Roboti se pohybují díky magnetům umístěným v základně. Podle hlavního autora studie umožňují robotům „přirozeně se držet pohromadě a zůstat soudržné“ Matthew DevlinPh.D kandidát na UCSB, v e -mailu k živé vědě.
„Tyto roboti jsou inspirováni vývojem embryonálních buněk, které jsou soudržné a tlačí a táhnou proti sobě, aby vytvořily složité struktury života.“
Ozubená kola aplikují vzor síly, který odráží chování embryonálních tkáňových buněk, aby se celkový tvar a strukturu změnilo v hexagonální mřížkové struktuře. Záběry poskytnuté týmem ukazují svou práci v akci, přičemž roboti se samy organizují do vzoru podobného vzorku buněk v voštině.
Související: Samoléčení „živá pokožka“ může roboty způsobit lidským-a vypadá to stejně strašidelně, jak byste očekávali
Osm motorových ozubených kola umožňuje intracelulárním silám stát se tangenciálními silami, které pohybují každou jednotku. To umožňuje robotům tlačit, tahat a pohybovat se kolem sebe bez ohledu na to, jak úzký může být prostor.
Jedním z primárních cílů týmu bylo vytvoření materiálu, který by mohl být rigidní, když to situace vyžadovala, ale také se přizpůsobit, aby převzal měkčí strukturu. Rovněž stanovili cíl, aby chtěli, aby roboti nejen vedli tvar, který by mohli udržovat, ale také „selektivně protékají do nového tvaru“.
Embryonální technologie
Bývalý profesor na UC Santa Barbara, Otger Campàsdříve studoval, jak jsou embrya fyzicky tvarována. Práce Campase, v současné době ředitelky Clusteru Physics of Life Excellence v Tu Dresden, pomohla informovat tým vědců v jeho bývalé instituci při vývoji robotů.
Campasova laboratoř v UCSB objevila jedinečnou vlastnost embryí – schopnost „vyřezávat sebe“.
„Aby se vyřezali, buňky v embryích mohou způsobit přepínání tkání mezi tekutinou a pevnými stavy; jev známý jako přechody tuhosti ve fyzice,“ uvedl Campas v článku s výzkumem s názvem „Materiární robotické kolektivy s časoprostorovou kontrolou síly a tvaru“ v časopise Science.
Ačkoli tým úspěšně vytvořil pohyby a státní přechody embryonálních buněk ve svých robotech, Devlin sdílel s živým vědeckým týmem, že to, co považoval za nejvíce fascinující ohledně experimentu, nebyla změnou stavu z pevné na kapalinu, ale změna síly.
„Kolísáním velikosti sil, které se na druhém vztahují, se roboti mohou změnit, zda se chovají spíše jako kapalina nebo pevná látka,“ řekl Devlin. Dále řekl, že jeho oblíbená demonstrace této funkce nastává, když výzkumník může stát na robotech.
Dokončením roje konceptu a po různých simulacích prováděných postdoktorandem Sangwoo KimTým byl schopen dosáhnout svého počátečního cíle vytváření a ovládání robotů, aby se chovali jako materiál.
Tým doufá, že prozkoumá škálovatelnost systému a chce dále studovat fázové přechody v aktivní hmotě spíše než prostřednictvím robotů. To pomůže definovat jejich hypotézy, aby se v jejich nadcházejícím výzkumu použily znalosti nahromaděné.
