Σε ένα εργαστήριο όπου η φυσική συναντά τη φαντασία, ένα ρομπότ στο μέγεθος εντόμου καταρρίπτει όσα γνωρίζαμε για την κίνηση των μηχανών.
Χωρίς μπαταρίες, χωρίς μικροτσίπ, χωρίς ούτε ένα καλώδιο, αυτός ο μαλακός μηχανισμός κατάφερε να πραγματοποιήσει 188 συνεχόμενα άλματα, τροφοδοτούμενος αποκλειστικά από φως. Και όχι μόνο αυτό: σήκωσε έως και 1.700 φορές το ίδιο του το βάρος.
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο περιοδικό Advanced Materials, φέρει μεταξύ άλλων την υπογραφή του Wenzhong Yan, επίκουρου καθηγητή στο University of California, Davis. Το έργο του επικεντρώνεται στη μαλακή ρομποτική και σε μια ριζοσπαστική ιδέα: τη «μηχανική νοημοσύνη», όπου η ευφυΐα δεν βρίσκεται σε επεξεργαστές αλλά ενσωματώνεται στο ίδιο το υλικό.
Όπως αναφέρει το interestingengineering.com, το ρομπότ είναι κατασκευασμένο από ελαστομερή υγρών κρυστάλλων, ένα εύκαμπτο υλικό που αντιδρά στο φως αλλάζοντας σχήμα. Όταν εκτίθεται σε φωτισμό, συστέλλεται και λυγίζει, αποθηκεύοντας ελαστική ενέργεια σε μια καμπύλη δομή τύπου δοκού. Μόλις η παραμόρφωση φτάσει σε κρίσιμο σημείο, η ενέργεια απελευθερώνεται απότομα μέσω ενός φαινομένου «snap-through» -μιας ταχείας αστάθειας που εκτοξεύει το ρομπότ στον αέρα.
Η ιδιοφυΐα του συστήματος, σύμφωνα με το δημοσίευμα, κρύβεται στον κύκλο αυτορρύθμισης. Καθώς το ρομπότ πηδά, δημιουργεί σκιά που διακόπτει προσωρινά την έκθεσή του στο φως. Το υλικό ψύχεται, επανέρχεται στο αρχικό του σχήμα και ο κύκλος ξεκινά από την αρχή. Η ίδια η γεωμετρία λειτουργεί ως αισθητήρας, ενεργοποιητής και σύστημα ελέγχου. Δεν υπάρχει προγραμματισμός με την παραδοσιακή έννοια -υπάρχει σχεδιασμένη φυσική.
Αρχικά, η ερευνητική ομάδα περίμενε λίγα μόνο άλματα. Αντί γι’ αυτό, κατέγραψε 188 αδιάκοπες επαναλήψεις. Ακόμη πιο εντυπωσιακό: το μικροσκοπικό σώμα, βάρους περίπου 300 χιλιοστογράμμων, συνέχισε να αποδίδει ακόμη και όταν φορτώθηκε με βάρος 1.700 φορές μεγαλύτερο από το δικό του.
Οι εφαρμογές είναι εξίσου συναρπαστικές
Τέτοιες αυτόνομες, ελαφριές μηχανές θα μπορούσαν να μεταφέρουν αισθητήρες για την έγκαιρη ανίχνευση πυρκαγιών, να επιχειρούν σε κατεστραμμένα κτίρια, ραδιενεργές ζώνες ή υπόγειους χώρους όπου τα συμβατικά ρομπότ αδυνατούν να κινηθούν.
Παράλληλα, ο Yan διερευνά προσαρμοστικά φορετά υλικά που μεταβάλλουν την ακαμψία τους ανάλογα με τις ανάγκες του χρήστη.
Σε έναν κόσμο όπου η τεχνολογία βασίζεται ολοένα και περισσότερο στην υπολογιστική ισχύ, αυτό το μικρό ρομπότ προτείνει μια διαφορετική κατεύθυνση: ευφυΐα μέσα στην ύλη. Όχι περισσότερα κυκλώματα, αλλά καλύτερα σχεδιασμένη φυσική.
*Εξωτερική φωτογραφία @Wenzhong Yan