Wissenschaftler haben ein winziges Robotersystem geschaffen, das von fest zu flüssig und wieder zurück wechseln kann und dabei ein bisschen klassische Science-Fiction-Geschichte zum Leben erweckt.
Es ist 30 Jahre her, seit Killer-Flüssigmetall-Roboter mit freundlicher Genehmigung von Terminator 2: Judgement Day aus dem Jahr 1991 in unsere Albträume eingedrungen sind. Der formwandelnde T-1000-Roboter dieses Films könnte scheinbar jedes Hindernis überwinden, während er Teile von sich nach Belieben in Waffen verwandelt.
Das Gespenst von Skynet und die Roboter-Apokalypse haben uns seitdem heimgesucht, und jetzt hat uns ein internationales Forscherteam endlich eine reale Version eines T-1000 gegeben, wenn auch mit eher altruistischen Zielen.
Das Team sagt, dass es nicht von Hollywood inspiriert wurde, sondern von der bescheidenen Seegurke, die zwischen weichen und starren Körperzuständen wechseln kann.
„Roboter in die Lage zu versetzen, zwischen flüssigen und festen Zuständen zu wechseln, verleiht ihnen mehr Funktionalität“, sagt er Chengfeng-Pfanneein Ingenieur an der Chinese University of Hong Kong, der die Studie leitete.
Als wollten sie auf Terminator-inspirierte Nachtschrecken hinweisen, demonstrieren Pan und Kollegen diese erweiterte Funktionalität, indem sie einen ihrer Miniaturroboter in eine simulierte Gefängniszelle stellen und zeigen, wie er entkommen könnte.
Es kann ein wenig schwierig sein zu sehen, was im obigen Video vor sich geht, aber im Grunde schmilzt der Roboter zu einer Flüssigkeit, fließt zwischen den Stäben hindurch und in eine wartende Form, wo er abkühlt, sich neu formiert und dann wieder auftaucht. Zugegeben, dieser Ausreißer ist etwas weniger furchteinflößend als ein T-1000, da er eine Form braucht, die bereit ist, sich selbst zu rekonstruieren, aber es ist immer noch genug, um jeden Ludditen aufzuregen.
Die Demonstration ist Teil einer Studie, die am Mittwoch in der Zeitschrift Matter veröffentlicht wurde.
Die leitende Autorin Carmel Majidi von der Carnegie Mellon University sagte, dass Magnete all diese futuristischen Phasenübergänge möglich machen.
„Die Magnetpartikel haben hier zwei Rollen … Die eine ist, dass sie das Material auf ein magnetisches Wechselfeld ansprechen lassen, sodass man durch Induktion das Material erwärmen und den Phasenwechsel bewirken kann. Aber die Magnetpartikel geben auch den Robotern Mobilität und die Fähigkeit, sich als Reaktion auf das Magnetfeld zu bewegen.”
Die Partikel sind in Gallium eingebettet, einem Metall mit einem sehr niedrigen Schmelzpunkt von nur 86 Grad Fahrenheit (etwa 30 Grad Celsius), wodurch eine Substanz entsteht, die eher wie Wasser fließt als andere Phasenwechselmaterialien, die viskoser sind.
In Tests konnten die Miniroboter über Hindernisse springen, Wände erklimmen, sich in zwei Hälften teilen und wieder zusammenführen, während sie magnetisch gesteuert wurden.
“Jetzt treiben wir dieses Materialsystem auf praktischere Weise voran, um einige sehr spezifische medizinische und technische Probleme zu lösen”, sagte Pan.
In anderen Demonstrationen wurden die Roboter zum Löten von Schaltkreisen, zum Verabreichen von Medikamenten und zum Entfernen eines Fremdkörpers aus einem Modellmagen verwendet.
Die Forscher stellen sich vor, dass das System Reparaturen an schwer zugänglichen Stellen durchführen kann und als “Universalschraube” dient, die in eine Schraubmuffe einschmilzt und sich verfestigt, ohne dass ein eigentliches Schrauben erforderlich ist.
Das Team ist besonders gespannt auf die potenziellen medizinischen Anwendungen.
“Zukünftige Arbeiten sollten weiter untersuchen, wie diese Roboter in einem biomedizinischen Kontext eingesetzt werden könnten”, sagte Majidi. „Was wir zeigen, sind nur einmalige Demonstrationen, Proofs of Concept, aber es sind noch viel mehr Studien erforderlich, um zu untersuchen, wie dies tatsächlich für die Verabreichung von Medikamenten oder zum Entfernen von Fremdkörpern verwendet werden könnte.“
Hoffentlich enthält die Liste der Fremdkörper, die entfernt werden müssen, niemals bewaffnete Miniatur-Schmelzroboter, da es sich als schwierig erweisen könnte, sie aufzuspüren und zu extrahieren.