První robot, který dokáže přejít z tekuté formy na pevnou. Využití najde v medicíně i elektrotechnice

Vědcům se zatím podařilo roboty přimět dopravit některé předměty do modelu lidského žaludku a nebo je zavřít do klece tak, aby mohli utéct pouze v tekuté formě. Následná schopnost se rozpustit a znovu sestavit je v některých odvětvích naprosto neocenitelná.

"Pokud umožníme robotům se rozpustit a znovu složit do původního tvaru, získají zcela nové možnosti využití," říká inženýr Chengfeng Pan z University of Hong Kong.

Potenciálu jak standardní miniroboty využít je spoustu. V lidském těle se jedná zejména o opravy tkání a dopravy farmak. V některých případech jsou pevné robotické části něšikovné. Některá místa v těle pro ně mohou být příliš měkká, jiná zase špatně dostupná. Roboti z pevných materiálů jsou navíc o něco křehčí.

Jak je tomu v mnoha případech i pro Chengfeng Pana a jeho tým byla inspirací příroda, konkrétně sumýši. Sumýši jsou mořští živočichové, kteří mají válcovité tělo a jejich kostra je zakrnělá. Díky tomu jsou velmi elastičtí a dokáží velmi přesně regulovat pevnost své tkáně.

Zajímavost:
Když se sumýš brání, vyvrhne na predátora část svých orgánů, kterými útočníka obalí a zalepí. Orgány jsou později zcela regenerovány.

Pro vytvoření robota, který dokáže podobné věci v lidském těle, potřebovali vědci zvolit netoxický materiál, který dokáže přepínat mezi pevným a tekutým stavem při mírné teplotě. Zvolili gallium, které má bod tání při 29,76 °C za standardního tlaku.

Vědci poté spojili galliové části pomocí magnetických spojek. Ty mají dvojí funkci. Roboti díky nim získávají pohyblivost a navíc umožní materiálu reagovat na změu magnetického pole a díky indukci zahřívat (a následně chladit) robota, který pak mění svou formu. Při testech se potvrdilo, že roboti mohou libovolně měnit své skupenství, přesouvat předměty a překonávat nejrůznější překážky.

Praktické využití vědci otestovali na modelu lidského žaludku. Roboti měli za úkol přinést a nebo odstranit objekty uvnitř orgánu. Problémem zatím zůstává teplota tání. U lidského těla by bylo potřeba použití jiného materiálu a nebo jiné modifikace, jelikož robot by uvnitř těla zachovával tekuté skupenství. Na jejich využití v lékařství si tak budeme muset ještě nějakou dobu počkat.

Reálnější je momentálně použití v elektrotechnických oborech, jako jsou opravy obvodů. Roboti by mohli být navigováni na postižená místa, kde by mohli např. pájet.

Zdroj: ScienceAlert; https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00693-2 (i.f.: 19,9)

Foto: Jelleke Vanooteghem, Unsplash

Více z robotiky na CZECHSIGHT:

Inženýři Severozápadní univerzity vytvořili nejmenšího dálkově ovládaného chodícího robota, který má podobu malého roztomilého kraba

Malý krab, který je široký asi půl milimetru se dokáže všeljak hýbat. Studie je zatím experimentální, ale vědci se domnívají, že jejich technika by mohla posunout obor blíže k vývoji malých robotů, kteří mohou vykonávat užitečné úkoly v malých, stísněných prostorách.

CZECHSIGHT – Vše z české a zahraniční vědyPeter Kutsos

Používání hmyzích kyborgů se může stát realitou. Přispěl k tomu nový výzkum

Vědci navrhli systém pro vytvoření dálkově ovládaných kyborgů-švábů, vybavených malým bezdrátovým ovládacím modulem, který je napájen dobíjecí baterií připojenou k solárnímu článku. Navzdory mechanickému zařízení umožňuje ultratenká elektronika a ohebné materiály hmyzu volný pohyb.

CZECHSIGHT – Vše z české a zahraniční vědyPeter Kutsos