Mittwoch, Februar 1, 2023
StartTECHNOLOGIEDer Metallroboter kann aus engen Räumen schmelzen, um zu entkommen

Der Metallroboter kann aus engen Räumen schmelzen, um zu entkommen

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Ein millimetergroßer Roboter, der aus einer Mischung aus flüssigem Metall und mikroskopisch kleinen Magnetteilen besteht, kann sich dehnen, bewegen oder verschmelzen. Es könnte verwendet werden, um Elektronik zu reparieren oder Gegenstände aus dem Körper zu entfernen

Roboter, die weich und formbar genug sind, um auf engstem Raum zu arbeiten, und so empfindlich wie die des menschlichen Körpers, gibt es bereits, aber sie können sich nicht stabiler und stärker machen, wenn sie unter Druck stehen oder etwas schwereres tragen müssen als sie selbst. Carmel Majidi von der Carnegie Mellon University in Pennsylvania und ihre Kollegen haben einen Roboter geschaffen, der nicht nur seine Form ändern, sondern auch stärker oder schwächer werden kann, indem er zwischen flüssig und fest wechselt.

Sie fertigten den millimetergroßen Roboter aus einer Mischung aus dem flüssigen Metall Gallium und mikroskopisch kleinen Stücken eines magnetischen Materials aus Neodym, Eisen und Bor. Im festen Zustand war das Material stark genug, um ein Objekt mit dem 30-fachen seiner eigenen Masse zu tragen. Um es je nach Bedarf für verschiedene Aufgaben weicher zu machen, zu dehnen, zu bewegen oder zu einer kriechenden Pfütze zu verschmelzen, platzierten die Forscher es in der Nähe von Magneten. Die maßgeschneiderten Magnetfelder der Magnete übten Kräfte auf die winzigen Magnetteile im Roboter aus, bewegten sie und verzogen das umgebende Metall in verschiedene Richtungen.

Beispielsweise streckte das Team einen Roboter, indem es ein Magnetfeld anlegte, das diese Körnchen in mehrere Richtungen zog. Die Forscher verwendeten auch ein stärkeres Feld, um die Partikel nach oben zu ziehen und den Roboter zu sprengen. Als Majidi und seine Kollegen ein magnetisches Wechselfeld verwendeten, dessen Form sich im Laufe der Zeit vorhersagbar ändert, bildeten die Elektronen im flüssigen Metall des Roboters elektrische Ströme. Der Fluss dieser Ströme durch den Körper des Roboters erhitzte ihn und ließ ihn schließlich schmelzen.

„Kein anderes Material, das ich kenne, kann seine Steifigkeit so gut verändern“, sagt Majidi.

Das Team nutzte diese Flexibilität und ließ zwei Roboter tragen und eine kleine Glühbirne auf eine Leiterplatte löten. Als sie ihr Ziel erreicht hatten, schmolzen die Roboter einfach an den Rändern der Glühbirne, um sie mit dem Brett zu verschmelzen. Strom könnte dann durch ihre flüssigen Metallkörper fließen und die Glühbirne zum Leuchten bringen.

In einem Experiment in einem künstlichen Magen legten die Forscher eine andere Reihe von Magnetfeldern an, um den Roboter dazu zu bringen, sich einem Objekt zu nähern, mit ihm zu verschmelzen und es herauszuziehen. Schließlich modellierten sie den Roboter als Lego-Minifigur und halfen ihm dann, aus einem Käfig zu entkommen, indem sie ihn verflüssigten und zwischen Stäben entwässerten. Sobald die Roboterpfütze in eine Form getropft ist, nimmt sie wieder ihre ursprüngliche, feste Form an.

Diese Schmelzroboter könnten für Notlösungen in Situationen eingesetzt werden, in denen traditionelle Menschen- oder Roboterhände unpraktisch werden, sagt Li Zhang von der Chinese University of Hong Kong. Zum Beispiel könnte ein verflüssigter Roboter eine verlorene Schraube an einem Raumschiff ersetzen, indem er an ihren Platz gleitet und sich dann verfestigt, sagt er. Um sie jedoch in lebenden Mägen zu verwenden, müssen die Forscher zunächst Methoden entwickeln, um die Position des Roboters bei jedem Schritt des Verfahrens genau zu verfolgen, um die Sicherheit des Patienten zu gewährleisten, sagt Zhang.

Abgel T
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Ich arbeite seit ca. 3 Jahren als Redakteurin in Bereichen wie Politik und Sport. Sie können an theaktuellenews@hotmail.com schreiben, um mich zu erreichen.
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