Ένα ρομπότ που μπορεί να μετατοπίζεται μεταξύ στερεών και υγρών καταστάσεων έχει κινηματογραφηθεί να δραπετεύει από μια μινιατούρα φυλακής με ράβδους πολύ κοντά μεταξύ τους για να του επιτρέπουν να φύγει σε στερεή μορφή. Οι δημιουργοί ισχυρίζονται ότι εμπνεύστηκαν από την ικανότητα των θαλάσσιων αγγουριών να αλλάζουν την ακαμψία των ιστών τους – αλλά η σκηνή μοιάζει λίγο πολύ με τον Ρόμπερτ Πάτρικ που ρευστοποιεί τον δρόμο του μέσα από τις μεταλλικές ράβδους του νοσοκομείου στο Terminator 2. Βλέπουμε ακόμη και την περίφημη επαναρρόφηση του λίπους που έμεινε πίσω…
Τα σκληροτράχηλα ρομπότ είναι συνηθισμένα, ακόμα κι αν δεν έχουν ακόμη φτάσει τις ικανότητες των ταινιών επιστημονικής φαντασίας. Τα αντίστοιχα με μαλακό σώμα μπορούν να μπουν σε στενούς χώρους, αλλά αυτό που μπορούν να κάνουν εκεί είναι περιορισμένο και είναι επίσης δύσκολο να ελεγχθούν.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον Δρ Chengfeng Pan του Κινεζικού Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ έφτιαξε ένα ρομπότ που μπορεί να αλλάξει μορφή σε αυτό που χρειάζεται περισσότερο, και παρουσίασε ένα βίντεο που συνοψίζει αυτή την ικανότητα. Η απόδραση του από τη φυλακή μπορεί να πυροδοτήσει τους φόβους μας, αλλά ρομπότ σαν αυτά θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν υπηρεσίες σωτηρίας εκεί που άλλοι δεν μπορούν.
«Το να δίνουμε στα ρομπότ τη δυνατότητα να αλλάζουν μεταξύ υγρής και στερεάς κατάστασης, τους προσδίδει περισσότερη λειτουργικότητα», είπε ο Παν σε μια δήλωση .
Το επίτευγμα βασίζεται σε ένα υλικό που μπορεί να μετατοπιστεί μεταξύ στερεού και υγρού υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου, το οποίο οι συγγραφείς αποκαλούν «μαγνητενεργή μεταβατική μηχανή φάσης στερεού-υγρού».
Για να το φτιάξουν χρειάστηκαν ένα μέταλλο που μετατρέπεται σε υγρό κοντά σε θερμοκρασία δωματίου. Οι συνθήκες στερεοποίησης του υδραργύρου είναι πολύ ψυχρές και τα περισσότερα άλλα μέταλλα απαιτούν υπερβολική θερμότητα για να ρευστοποιηθούν. Ωστόσο, το γάλλιο ταιριάζει απόλυτα, με σημείο τήξης μόλις 29,8 °C (85,6 °F).
Η ομάδα πρόσθεσε μαγνητικά μικροσωματίδια νεοδύμιου-σιδήρου-βορίου στο γάλλιο, τα οποία ο καθηγητής Carmel Majidi του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon είπε ότι εξυπηρετεί δύο ρόλους. «Κάνουν το υλικό να ανταποκρίνεται σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, έτσι μπορείτε, μέσω επαγωγής, να θερμάνετε το υλικό και να προκαλέσετε την αλλαγή φάσης». Η επαγωγή ζέστανε το γάλλιο από 25 σε 35 °C (77 έως 95 °F), «Αλλά τα μαγνητικά σωματίδια δίνουν επίσης στα ρομπότ κινητικότητα και την ικανότητα να κινούνται ως απόκριση στο μαγνητικό πεδίο», πρόσθεσε ο Majidi .
Τα υλικά που αλλάζουν φάση έχουν κατασκευαστεί στο παρελθόν, αλλά χρειάζονταν εξωτερικές πηγές θερμότητας ή ηλεκτρικά ρεύματα για να μετασχηματιστούν. Κανένα από τα δύο δεν είναι ιδανικό αν θέλετε να στείλετε το ρομπότ κάπου δυσπρόσιτο, όπως μέσα στο ανθρώπινο σώμα.
Η εφημερίδα αναφέρει ότι, εκτός από τα επιτεύγματα που φαίνονται στο βίντεο, το μικρό τους ρομπότ μπορεί να πηδήξει τάφρους 21 χιλιοστών (0,8 ιντσών) και να σκαρφαλώσει σε τοίχους όταν είναι στερεό, αλλά επίσης να υποδιαιρεθεί για να περάσει γύρω από αντικείμενα πριν ξαναενωθεί όταν είναι υγρό. “Τώρα, προωθούμε αυτό το σύστημα υλικών με πιο πρακτικούς τρόπους για να λύσουμε ορισμένα πολύ συγκεκριμένα ιατρικά και μηχανολογικά προβλήματα”, είπε ο Παν .
Η θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος σημαίνει ότι απαιτείται ένα μέταλλο με υψηλότερο σημείο τήξης από το γάλλιο και η αλλαγή φάσης διαρκεί περισσότερο στα υγρά παρά στον αέρα, επειδή χάνει θερμότητα πιο γρήγορα στο περιβάλλον. Ωστόσο, υπάρχει η δυνατότητα γρήγορης χορήγησης φαρμάκων ή αφαίρεσης ξένων αντικειμένων από το στομάχι.
Ακόμη και στη στερεά φάση, το ρομπότ φτάνει μόνο το 1,5 m/s (5,4 km/h), έτσι οι περισσότεροι άνθρωποι θα μπορούσαν να το ξεπεράσουν αν γινόταν άσχημο. Αυτό που το έγγραφο περιγράφει ως «υψηλή χωρητικότητα φορτίου» είναι περίπου 30 κιλά (66 λίβρες), το οποίο είναι εντυπωσιακό αλλά και όχι πολύ απειλητικό – αλλά ίσως είναι συνετό να προετοιμαστεί λίγο υγρό άζωτο ή λιωμένο ατσάλι για το μέλλον.
Είναι εκπληκτικό να πιστεύει κανείς ότι ο James Cameron δεν μπορούσε να βάλει το υγρό cyborg των ονείρων του στην πρώτη ταινία επειδή το CGI δεν ήταν αρκετά προηγμένο το 1984. Τώρα μπορούμε να το κάνουμε στην πραγματική ζωή, αν και σε αρκετά μικρή κλίμακα.
Η εργασία δημοσιεύεται στο Matter.