Naučnici sa Univerziteta Djuk, razvili su potpuno novu vrstu materijala koji vizualno podsjeća na Lego, ali njegova svojstva mogu da se mijenjaju i programiraju u realnom vremenu.
Tradicionalni materijali u robotici obično imaju fiksna mehanička svojstva, što znači da se, nakon što su jednom proizvedeni u laboratoriji, ne mogu lako promijeniti bez ponovnog proizvodnog procesa.
Ali ovaj novi materijal je "digitalni kompozit" sa reprogramibilnom strukturom. To znači da svaki njegov blok ima ćelije koje se pretvaraju iz čvrstog u tečno stanje i obrnuto, zavisno od toga da li se zagrijavaju električnom strujom ili ne.
Kako izum funkcioniše?
Blokovi su napravljeni kao malene kocke, svaka sa 27 specijalnih ćelija koje su ispunjene legurom galijuma i gvožđa. Legura je čvrsta na sobnoj temperaturi, ali se topi i prelazi u tečno stanje kada se zagrije električnim signalima, što omogućava preciznu kontrolu njenog stanja.
Dalje, zagrijavanjem, naučnici mogu da kontrolišu koje ćelije ostaju čvrste, a koje postaju tečne i time mijenjaju mehanička svojstva poput fleksibilnosti, tvrdoće i ponašanja prilikom savijanja. Kada se materijal ohladi, ćelije se vraćaju u prethodno definisana stanja, čime se omogućava njihovo ponovno programiranje i prilagođavanje.
U okviru eksperimenta, istraživači su spojili deset blokova u jedan niz da bi formirali fleksibilnu strukturu nalik repu ribe.
Zanimljivo je da su otkrili kako se rep ponaša potpuno drugačije uprkos istom motoru, samo zato što su naučnici mijenjali način na koji ćelije unutar blokova funkcionišu.
Zašto je ovo važno?
Ovaj istraživački rad predstavlja značajan korak u razvoju adaptivne robotike. Umjesto da se mijenja dizajn ili motor robota, on bi mogao da promijeni svoje fizičko ponašanje jednostavnim reprogramiranjem materijala.
Potencijalne primjene uključuju sisteme koji se prilagođavaju zadacima i okruženjima u hodu, bez mehaničkih izmjena, ili biomedicinske uređaje (npr. implanti ili mini‑roboti u tijelu) koji mijenjaju svoju čvrstinu po potrebi.
(EUpravo zato/ EurekaAlert)
