Aleksandar Božović
Istraživači su razvili robotski materijal koji se transformiše slično živim organizmima. Ovi roboti oblika minijaturnih diskova, koriste magnete, motore i svetlost kako bi prelazili iz čvrstog u tečno stanje. Rezultat je sistem koji može da se samoobnavlja i menja oblik, što bi moglo da promeni način na koji gradimo i koristimo materijale.
Roboti koji se ponašaju kao materijali
„Pronašli smo način da roboti funkcionišu kao materijali“, izjavio je Metju Devlin, bivši doktorand u laboratoriji profesora mehaničkog inženjerstva na UCSB, Eliota Hoksa. Njihov rad, objavljen u časopisu *Science* 20. februara 2025. godine, opisuje autonomne robotske diskove nalik hokejaškim pakovima, koji se mogu organizovati u različite strukture sa različitim materijalnim svojstvima.
Jedan od najvećih izazova bio je kreiranje robotičkog materijala koji je istovremeno krut i snažan, ali i sposoban da promeni oblik. „Robotski materijali treba da budu sposobni da zauzmu određeni oblik i zadrže ga, ali i da se selektivno preoblikuju“, objašnjava Hoks. Do sada su roboti, kada su bili povezani u celinu, teško mogli da se reorganizuju – ali to je sada promenjeno.
Inspiracija iz biologije
Naučnici su inspiraciju pronašli u načinu na koji se embrioni formiraju u prirodi. Prethodna istraživanja pokazala su da se embrioni mogu privremeno omekšati, slično staklu koje se topi, kako bi poprimili konačne oblike. Tokom razvoja, ćelije se kreću, komuniciraju međusobno i povezuju, stvarajući različite strukture poput ruku, nogu i organa.
Tim je primenio tri ključna biološka procesa u svom robotskom sistemu:
- Aktivne sile između ćelija koje omogućavaju pokretljivost
- Biohemijske signale za koordinaciju pokreta
- Adheziju ćelija koja obezbeđuje krutost završnog oblika
Magneti i motori: Ključ za promenu oblika
U robotici, ekvivalent adhezije ćelija postignut je pomoću magneta ugrađenih u obod robotičkih jedinica. Ovi magneti omogućavaju robotima da se međusobno drže i ponašaju kao čvrst materijal. Dodatne sile između jedinica ostvaruju se pomoću osam motorizovanih zupčanika na obodu svakog robota, omogućavajući celini da menja oblik.
Biohemijski signali koji govore ćelijama u kom pravcu da se pomeraju, kod robota je zamenjeno svetlosnim senzorima sa polarizovanim filterima. Kada se na njih usmeri svetlost, senzor određuje smer i roboti sinhronizovano menjaju oblik. „Možete im jednostavno dati instrukciju putem svetlosnog polja i svi će se postaviti kako treba“, dodaje Devlin.
Pametni materijal koji se prilagođava i regeneriše
Naučnici su uspeli da kontrolišu robote tako da deluju kao pametan materijal: pojedini delovi mogu postati fluidni i menjati oblik, dok drugi ostaju kruti. Ovakva sposobnost omogućava im da nose teške terete, manipulišu objektima i čak se samoobnavljaju.
Trenutni sistem sadrži dvadeset relativno velikih robota, ali simulacije pokazuju da se može proširiti na hiljade minijaturnih jedinica. Ovakvi sistemi mogli bi doneti revoluciju u koncept materijala, omogućavajući im da se dinamički prilagođavaju i menjaju fizičke osobine po potrebi.
Od naučne fantastike do stvarnosti
Osim primene u robotici, ovakvi materijali mogu doprineti istraživanjima aktivne materije u fizici i kolektivnog ponašanja u biologiji. Kombinovanje ovih robotičkih sistema sa veštačkom inteligencijom moglo bi dovesti do razvoja neverovatnih mogućnosti, pretvarajući naučnofantastične ideje u realnost. Transformersi polako ali sigurno, postaju stvarnost.
Ova studija je podržana od strane Nacionalne fondacije za nauku (NSF) u Sjedinjenim Američkim Državama i nemačke istraživačke organizacije DFG u okviru programa Univerziteta u Drezdenu, prenosi SciTechDaily.
