Rozgryźli Terminatora T-1000. Oto jak działa zmiennokształtność
Grupa naukowców z Instytutu Maxa Plancka pracując nad embrionami opracowała pewne procesy i techniki, które są bardzo podobne do tego, w jaki sposób działa ciekły metal z którego składa się Terminator T-1000 z filmu Terminator 2: Dzień sądu.
Od filmowej fikcji do naukowej rzeczywistości
Otger Campas, profesor biologii molekularnej od dziecka był zafascynowany funkcjonowaniem stworzonego z ciekłego metalu Terminatora T-1000 - złoczyńcy w drugiej części kultowego klasyku Jamesa Camerona. Sam film nie oferował żadnego wyjaśnienia w jaki sposób ciekły metal pozwalał na zmianę kształtu i formy, dlatego też grupa naukowców pod wodzą Campasa postanowiła to rozgryźć w innej perspektywy. Inspirację znaleźli w... embrionach, które również wykazują zmiennokształtne właściwości. "Tkanki w embrionach mogą przeskakiwać ze stałego do płynnego stanu skupienia, w ten sposób kształtując narządy wewnętrzne. Zastanawialiśmy się, w jaki sposób moglibyśmy stworzyć roboty potrafiące to samo." - powiedział Campas w rozmowie z portalem Ars Technica.
Ekipa naukowców z Instytutu Maxa Plancka przyjrzała się trzem właściwościom embrionów, które pozwalają im na zmiennokształtność. Po pierwsze - embriony są w stanie poruszać się w odniesieniu do (i ze świadomością istnienia) innych embrionów, nawet w ciasnych przestrzeniach i jeśli są ze sobą połączone. Ponadto, embriony potrafią sygnalizować - wysyłać molekuły które są rozpoznawane przez sąsiadujące komórki, które są w stanie na nie reagować - np. zmieniając ruch w konkretnym kierunku. Trzecią właściwością jest przyłączanie się komórek do siebie nawzajem, dzięki czemu tworzą mocniejszą i bardziej zwartą całość. Campas wraz z jego kolegami po fachu stworzyli roboty inspirowane tymi właściwościami embrionów, które działają dokładnie tak samo.
Tak oto powstała grupa robotów ze zmotoryzowanymi przekładniami, które mogły swobodnie przemieszczać swoje przekładnie ze sobą nawzajem. Owe przekładnie pozwalały całej grupie robotów przemieszczać się bez utraty fizycznego połączenia (tak jak komórki wewnątrz organizmu). Połączenie robotów było możliwe poprzez obrotowe magnesy, które zawsze zapewniały przyczepność, niezależnie od orientacji. Każdy robot oprócz tego miał fotokomórkę rozpoznającą polaryzację światła i reagującą na podstawowe komendy wysyłane latarką z filtrem polaryzacyjnym. Sygnał dotyczący zmiany stanu stałego w ciekły zostały stworzony tak, aby uaktywniały go wahania siły nacisku silniczków, a naukowcy zakodowali informację o tym sygnale w intensywności światła.
Gdy następowała reakcja na owe światło, dwie grupy robotów - w sumie 20 sztuk, zbliżało i wyciągało do siebie swoje korpusy tworząc mostek będący w stanie udźwignąć 5 kilogramów. Z kolei gdy przybierały kształt kostki mogły nawet unieść człowieka o wadze do 70 kg. Potrafią również unosić się i rozciągać wokół obiektów przez co na przykład mogłyby wznieść się i przybrać kształt klucza francuskiego, a potem stwardnieć, aby można było używać ich jako narzędzia.
W tym momencie to wszystko, co udało się osiągnąć badaczom z Instytutu Maxa Plancka z obecną technologią, ale Campas ma większe ambicje - problemem jednak jest wielkość robotów. Obecne mają 5 cm średnicy - aby osiągnąć efekt bardziej zbliżony do stopu mimetycznego z Terminatora 2 potrzeba te roboty zminiaturyzować.
Campas uważa, że nie trzeba zbliżać się do średnicy ludzkich komórek (10 mikronów) i uważa, że nawet od 100 mikronów do 1 milimetra średnicy byłoby imponujące. W tym momencie jednak nie jest to jeszcze możliwe, ale ekipa Campasa jest pewna tego, że uda się zminiaturyzować roboty do 1-2 cm średnicy.
