Während die Technologie an Stärke gewinnt, werden neue Erfindungen gemacht und das scheinbar Unmögliche wird möglich. Kürzlich haben Wissenschaftler eine weitere technologische Entwicklung vorgestellt. Es handelt sich um einen metamorphen Roboter, der zwischen flüssigen und metallischen Zuständen wechseln kann und sich in anspruchsvollen Umgebungen zurechtfindet, ohne seine Stärke zu verlieren. Erfahren Sie mehr über diesen Fortschritt in der Robotik.
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Ein großer Unterschied dieser Erfindung besteht darin, dass die Roboter gleichzeitig weich und hart sein können. Nach Angaben der Macher wurden sie von der Seegurke inspiriert. Normalerweise haben die anderen bisher entwickelten Roboter nur das eine oder andere als Merkmal. Die jetzigen werden in der Lage sein, in der Montage von Elektronik- und medizinischen Anwendungen tätig zu werden.
Für den Ingenieur Chengfeng Pan erhöht die Möglichkeit, dass Roboter den flüssigen und festen Zustand wechseln können, ihre Funktionalität. Die Forscher schlugen vor, die Objekte zu entfernen und einem Modell des menschlichen Magens zuzuführen und sie außerdem zu verflüssigen, um einem Käfig zu entkommen.
Kleine Roboter sind in der Lage, bestimmte Aufgaben zu erledigen, die für Menschen schwierig wären. Die Fortbewegung in Räumen, die zu klein sind, um typische Werkzeuge bei sorgfältigen Reparaturarbeiten oder der Medikamentenabgabe zu handhaben, ist eine Aufgabe für diese Wesen. technologisch.
Ihre Eigenschaft, weich zu sein, erleichtert die Navigation in engen Räumen oder engen Winkeln, was für harte Materialien eine große Herausforderung darstellen würde.
Doch woher kam so viel Inspiration?
Auf diese Weise bestand Bedarf an einer Schöpfung, die als „Mittelweg“ funktionieren würde. Daher haben Forscher unter der Leitung von Pan und seinem Kollegen Qingyuan Wang von der Sun Yat-sen-Universität in China die Natur zu ihrer größten Inspiration gemacht.
Seegurken beispielsweise sind in der Lage, die Steifheit ihres Gewebes zu verändern, um so die Tragfähigkeit zu verbessern und körperliche Schäden zu begrenzen. Kraken wiederum können die Steifheit ihrer Arme zur Tarnung, Objektmanipulation und Fortbewegung verändern.
Nach diesen Analysen kamen die Forscher zu dem Schluss, dass es notwendig sei, ein Material zu finden, das nicht toxisch sei und bei Raumtemperatur problemlos zwischen dem weichen und starren Zustand wechseln könne.
Die beste Option, die sie fanden, war Gallium. Ein weiches Metall, dessen Schmelzpunkt bei Normaldruck 29,76 Grad Celsius beträgt. Das heißt, sie liegt nur wenige Grad unter der Durchschnittstemperatur des menschlichen Körpers. Anschließend betteten sie eine Galliummatrix mit magnetischen Partikeln ein und schufen so die „magnetoaktive Fest-Flüssig-Phasenübergangsmaschine“.
Warum magnetische Partikel?
Es gibt zwei Hauptfunktionen. Die erste besteht darin, dass sie das Material auf ein magnetisches Wechselfeld reagieren lassen. So können Sie das Material durch Induktion erhitzen und den Phasenwechsel erzeugen. Die zweite Funktion besteht darin, dass sie Robotern Mobilität und die Fähigkeit ermöglichen, sich im Magnetfeld zu bewegen.
Auch nach der Schöpfung testeten die Forscher, ob der Übergang vom Feststoff zum Flüssigen wirklich reversibel war. Und ja, das war es. Daher wurden die Roboter einer Reihe von Tests unterzogen und kamen zu dem Schluss, dass sie in der Lage sind, über kleine Gruben zu springen, Hindernisse zu erklimmen und sogar Aufgaben untereinander aufzuteilen.
Eine praktische Anwendung verstehen
Es wurde ein Modell eines menschlichen Magens erstellt und die Forscher ließen den Roboter einen darin enthaltenen kleinen Gegenstand schlucken und später entfernen. Diese Situation machte ihnen klar, dass die umgekehrte Operation möglich war und daher einem medizinischen Team sehr helfen könnte.
Für biomedizinische Zwecke sind jedoch noch viel mehr Studien erforderlich. Das liegt daran, dass die Menschlicher Körper ist höher als der Schmelzpunkt von Gallium, und damit der Roboter tatsächlich nützlich ist, bräuchte er eine Eine Legierungsmatrix auf Galliumbasis, die den Schmelzpunkt erhöhen und ihn somit beibehalten würde Funktionalität.
