Stworzyli pierwszy taki zmiennokształtny materiał. Przypomina ośmiornicę

Specjaliści z Korei Południowej właśnie opracowali wyjątkowy materiał. Jak sami określają, wynalazek jest pierwszym w historii kodowalnym materiałem wielofunkcyjnym. Inspiracją do jego stworzenia była... ośmiornica. Badacze podkreślają, że ich wynalazek "przekracza granice istniejących materiałów" i otwiera nowe możliwości z zakresu robotyki.

Jak zapewniają naukowcy, nowy materiał, który można cyfrowo zaprogramować, ma wiele wyjątkowych możliwości mechanicznych - może m.in. zostać zaprogramowany do zmiany kształtu, jednocześnie "pamięta" poprzedni kształt. Może także utrzymywać stałe ciśnienie i pochłaniać energię.

Badacze uważają, że właśnie nadchodzi nowa era w pełni adaptacyjnych miękkich robotów i inteligentnych maszyn interaktywnych.

"Wprowadziliśmy system kompozytów metamateriałowych, który umożliwia stopniowe i odwracalne dostosowywanie różnych informacji mechanicznych poprzez tłumaczenie zakodowanych informacji o wzorach cyfrowych na tzw. dyskretne stany sztywności pikseli mechanicznych" - piszą naukowcy w swoim artykule.

Zespół naukowy tworząc nowoczesny materiał, wykorzystał graficzne wzorce sztywności, które pozwalają na wszechstronną rekonfigurację kształtu materiału. Upraszczając, zdołali zaprogramować poszczególne elementy materiału, wpływając na jego miękkość/sztywność w ramach pustych przestrzeni między nimi.

- Opracowaliśmy metamateriał, który może wdrożyć pożądane właściwości w ciągu kilku minut, bez potrzeby stosowania dodatkowego sprzętu. Otwiera to nowe możliwości w zakresie zaawansowanych materiałów adaptacyjnych i przyszłego rozwoju robotów adaptacyjnych — powiedział Jun Kyu Choe z UNIST.

W trakcie badań naukowcy zaprogramowali materiał w ten sposób, by dostosował swoje właściwości w odpowiedzi na nagłe uderzenie. Analizy ujawniły, że był on w stanie ograniczyć ryzyko uszkodzenia lub zranienia chronionego obiektu poprzez zmniejszenie siły uderzenia. Następnie materiał został zaprogramowany, by siłę uderzenia przekierowywał w pożądane miejsca w określonym czasie.

Materiał za pomocą poleceń cyfrowych może obsługiwać sąsiednie przełączniki LED, które z kolei kontrolują w precyzyjny sposób ścieżki przenoszenia siły. Ponadto materiał jest kompatybilny z szeregiem istniejących już urządzeń, w tym z technologiami sztucznej inteligencji.

- Ten metamateriał, zdolny do przekształcania informacji cyfrowych w informacje fizyczne w czasie rzeczywistym, utoruje drogę innowacyjnym nowym materiałom, które mogą uczyć się i dostosowywać do otoczenia - mówi prof. Jiyun Kim z Wydziału Materiałoznawstwa i Inżynierii na UNIST w Korei Południowej.

Niektórzy już mówią (w formie żartu), że materiał jest prekursorem do stworzenia kombinezonu Czarnej Pantery - superbohatera ze świata Marvela, który posiadał kostium pochłaniający i oddający energię. Czy nadchodzi era Czarnej Pantery i Tony’ego Starka?

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Advanced Materials.