Brutalna zdolność robota. Nauczył się jej od mrówek

W świecie nauki i robotyki chyba najbardziej fascynującą rzeczą są wzajemne powiązania między technologią a naturą, które owocują niesamowitymi maszynami, wykazującymi zdolności zbliżone do naturalnych mechanizmów roślin i zwierząt. Kosmiczne chwytaki wzorowane na przyssawkach gekona, drony przypominające opadający liść a teraz roboty zdolne do samodzielnego amputowania kończyn, które w monecie zagrożenia zachowują się tak, jak mrówki. Ten ostatni przykład to najnowsze osiągnięcie badaczy z Uniwersytetu Yale – stworzone przez nich roboty potrafią nie tylko pozbyć się kończyny, ale też ponownie ją przymocować.

Odciąć kończynę, by ratować życie

Świat zwierząt to niekończąca się walka na brutalnej arenie. Tu nie ma miejsca na skrupuły, a zagrożenie czyha z każdej strony, więc należącego do niego organizmy muszą być gotowe do podejmowania drastycznych kroków. Spójrzmy dla przykładu na mrówki. Te niezwykłe owady są w stanie precyzyjnie amputować kończynę zagrożoną infekcją z tak dużą skutecznością, że 90% pacjentów przeżywa operację. Zdolność regenerowania odciętych kończyn posiadają także aksolotle, podobnie jak salamandry w przypadku odciętych ogonów. Te umiejętności zainspirowały badaczy do stworzenia robota, który także będzie potrafił pozbyć się zagrożonej części „ciała”, by ratować swoje życie.

Na filmie demonstracyjnym, opublikowanym przez Uniwersytet Yale, widzimy czworonożnego robota, wykonanego z miękkich i elastycznych materiałów. Jedno z jego odnóży zostaje przyciśnięte przez kamień, na co dzieło naukowców reaguje bardzo odważnie – gdy próba wydostania się z opresji nie przynosi rezultatu, robot odcina kończynę. Jak tego dokonał?

10 minut – tyle wystarczy do ponownego przymocowania utraconego elementu

Roboty zostały wykonane z silikonowej obudowy skrywającej komory powietrzne, które w procesie napełniania i opróżniania kanalików powietrzem wprawiają kończyny w ruch. Na złączach odnóży znajduje się pianka termoplastyczna, tworząca strukturę nośną dla lepkiego polimeru, który łatwo się topi. Podgrzanie sprawia, że robot może zostawić uszkodzony element za sobą i bez przeszkód ruszyć w dalszą drogę. Najważniejsze jest jednak to, że ten proces jest odwracalny. Pianka termoplastyczna – działająca w tym przypadku jak gąbka – zapobiega rozlewaniu się polimeru po jego stopieniu. Dzięki temu po ponownym nagrzaniu można utraconą kończynę połączyć znów z korpusem, lub… z innym robotem.

Czytaj dalej poniżej

W tym kombinezonie kosmicznym nie umrzesz z pragnienia. O ile zrobisz jedną, ważną rzecz... Jakub Szczęsny

W 2030 roku Chińczycy wykonają misję rodem z filmu Armagedon! Czy Ziemia jest bezpieczna? Jakub Szczęsny

Drugi film badaczy przedstawia pojedynczego robota, odnoszącego porażkę w zmaganiu ze szczeliną między dwoma blatami. W kolejnej scenie naukowcy rzucają do akcji dwa pozostałe roboty, które w procesie zgrzewania łączą się w jeden robotyczny organizm, zdolny do pokonywania przeszkód niczym pełzająca gąsienica. Powstały w ten sposób most ponownie przypomina zachowanie mrówek w naturalnym środowisku.

Cały proces zajmuje około 10 minut, a robotom niestraszne przy tym zabrudzenia czy nawet woda – w ten sposób roboty mogą tworzyć ciągi składające się nawet z kilkuset egzemplarzy.

Wciąż wygląda to mocno prowizorycznie, a do działania wymaga sporej ilości rurek i przewodów. Naukowcy są jednak dobrej myśli i traktują to jako pierwszy, choć bardzo ważny krok. Dotychczas podobne próby opierały się na wykorzystaniu magnesów w celu odłączania elementów i ich ponownej implementacji. Tym razem udało się tego dokonać bez wykorzystania pola magnetycznego.