Миниатюрные роботы-оборотни могут перемещаться практически куда угодно благодаря двум сверхспособностям: плавлению и магнитам.
Ученые создали крошечную роботизированную систему, которая может переходить из твердой формы в жидкую и обратно, воплощая в реальность классическую научную фантастику.
Прошло 30 лет с тех пор, как роботы-убийцы из жидкого металла вошли в наши кошмары благодаря фильму «Терминатор 2: Судный день» 1991 года. Робот Т-1000 из этого фильма, меняющий форму, казалось бы, мог преодолеть любое препятствие, по желанию превращая части себя в оружие.
С тех пор призрак Скайнета и апокалипсис роботов преследовали нас, и теперь международная команда исследователей, наконец, дала нам реальную версию Т-1000, хотя и с более альтруистическими целями.
Команда говорит, что они были вдохновлены не Голливудом, а скромным морским огурцом, который может переходить из мягкого состояния в жесткое.
«Предоставление роботам возможности переключаться между жидким и твердым состояниями наделяет их большей функциональностью», — говорит Ченгфэн Пан, инженер Китайского университета Гонконга, который руководил исследованием.
Словно указывая на ночные ужасы, вдохновленные Терминатором, Пан и его коллеги демонстрируют эту расширенную функциональность, помещая одного из своих миниатюрных роботов в смоделированную тюремную камеру и показывая, как он может сбежать.
При этом робот плавится до состояния жидкости, течет между стержнями и далее в ожидающую его форму, где он охлаждается, преобразуется, а затем снова двигается. Конечно, этот беглец немного менее ужасен, чем Т-1000, поскольку ему нужна готовая форма, чтобы воссоздать себя, но этого достаточно, чтобы взволновать любого луддита.
Эта демонстрация является частью исследования, опубликованного в среду в журнале Matter.
Старший автор Кармел Маджиди из Университета Карнеги-Меллона сказала, что именно магниты делают возможным весь этот футуристический фазовый переход.
«Магнитные частицы здесь играют две роли... Первая заключается в том, что они делают материал чувствительным к переменному магнитному полю, так что вы можете с помощью индукции нагревать материал и вызывать фазовый переход. Но магнитные частицы также дают роботам мобильность и способность двигаться в ответ на магнитное поле».
Частицы встроены в галлий, который представляет собой металл с очень низкой температурой плавления всего 86 градусов по Фаренгейту (около 30 по Цельсию), создавая вещество, которое течет больше как вода, чем другие материалы с фазовым переходом, которые являются более вязкими.
В ходе испытаний мини-роботы могли перепрыгивать через препятствия, взбираться по стенам, разделяться пополам и снова сливаться воедино, находясь при этом под магнитным управлением.
«Теперь мы продвигаем эту систему для решения некоторых очень специфических медицинских и инженерных проблем», — сказал Пан.
В других демонстрациях роботы использовались для пайки цепей, доставки лекарств и удаления посторонних предметов из желудка модели.
Исследователи предполагают, что такая система сможет проводить ремонт в труднодоступных местах и служить «универсальным винтом», который вплавляется в резьбовое гнездо и затвердевает без необходимости фактического завинчивания.
Команда особенно взволнована потенциальным медицинским использованием.
«Будущая работа должна дополнительно изучить, как эти роботы могут использоваться в биомедицинском контексте», — сказал Маджиди. «То, что мы показываем, — это всего лишь разовые демонстрации, доказательства концепции, но потребуется гораздо больше исследований, чтобы понять, можно ли это на самом деле использовать для доставки лекарств или для удаления посторонних предметов».
Будем надеяться, что к нам никогда не войдут вооруженные миниатюрные плавящиеся роботы, поскольку их будет трудно отследить и уничтожить.