Távirányítású robotdenevér készült emlékező fémből - a jövő mini repülő eszköze

A kutatók régóta kísérleteznek apró, repülni képes szerkezetekkel, melyek sokoldalúan alkalmazhatók, főleg megfigyelésre, felderítésre. A legújabb fejlesztések a némileg méretesebb, így erősebb és nagyobb teherbírású denevérszerű szerkezet kialakítását célozták meg, melyet különleges szárnyszerkezete teszi igazán érdekessé. Íme, az "alakmemóriás" tulajdonsággal rendelkező speciális emlékezőfémből készült vázszerkezetű robotdenevér.

A napokban bemutatott szerkezet érdekessége, hogy szárnyainak tartószerkezete egy rendkívül különleges anyagból, nevezetesen az elektromos jelekre azonnal reagáló, alakját könnyen és gyorsan változtató, az előző állapotokra úgymond "emlékező" fémből készült. Ezen fémötvözetek előnyös és egyedülálló tulajdonsága, hogy valamilyen külső hatásra (pl. hő vagy elektromos jel) képesek visszanyerni egy megelőző állapotban felvett alakjukat. Ezzel a megoldással egy folyamatos mozgássor hozható létre, mint például a madarak szárnyának a dinamikája. Gyakorlatilag megoldható az ember oly régóta vágyott álma, hogy igazi madárként, pusztán a szárnyainak mozgatásával repülő szerkezetet hozzon létre - igaz, még csak igen kis méretben.

A kutatók az igazi denevérek felépítése és mozgása alapján alkották meg a robotdenevér modelljét (lásd a képen). Hajszálvékony, emlékező fémből készült műizmokat hoztak létre, melyek az impulzusok hatására izomszerűen mozogtak, felvették az előző állapotukat, majd a jel megszűnte után visszatértek eredeti állapotukba, így imitálva a denevér szárnyának mozgását.

Emlékező fémek

A speciális ötvözetek (például a nitinol, azaz nikkel-titán ötvözet, melyet 1958-ban hoztak létre először) alakját, amelyre majd valamilyen jel hatására emlékeznie kell, adott hőfokon határozzák meg. Erről lehűtve egy másik alakot vesz fel, azonban ha újra felhevül a megadott értékre, akkor felveszi az eredeti formát. A jelenséget a hőmérséklet hatására szabályosan megváltozó kristályszerkezet hozza létre, a hőmérsékletváltozást pedig elektromos energiával könnyen elő lehet idézni.

A technológia hihetetlen lehetőségeket rejt magában, azonban a nagyobb méretű, hasonló elven működő szerkezetek megalkotásáig még számtalan technikai problémát kell majd megoldani. Addig is azonban jól használhatóak lehetnek az apró szerkezetek, segíthetnek például az aerodinamika még meg nem értett összefüggéseinek feltárásában is.

Amennyiben sikerül műszakilag kellően kiforrott, megbízhatóan kontrollálható és kellő képességekkel rendelkező miniatürizált robotokat létrehozni, melyek sorozatban is gyárthatóak, akkor nem kell nagy képzelőerő ahhoz, hogy kijelenthessük, a jövőben életünk számos területén megjelenhetnek ezek az aprócska szerkezetek. Megfelelő szenzorokkal felszerelve vegyi és sugárzó anyagok felderítésétől kezdve az épületeken belüli megfigyelésekig sokféle feladatra bevethetőek lesznek. Az emlékező fémek gyakorlati alkalmazása akár a gyógyászatban is elterjedhet, mozgássérült emberek életének megkönnyítésére, a sérült izmok helyett végezhetnének munkát.

Apró robotok katonai szolgálatban

Nem véletlen, hogy a hadsereg is élénken érdeklődik a hasonló programok iránt. A harctereken számos kisebb-nagyobb robotot alkalmaznak, ezek feladata az olyan esetek megoldása, melyek az emberek számára lehetetlennek vagy túl kockázatosnak bizonyulnak. Robbanóanyagok megtalálása és megvizsgálása, hatástalanítása, vegyi-, illetve sugárzó szerkezetek felderítése, ellenséges állásokba való "beszivárgás", információgyűjtés: mind-mind a repertoárjukba tartozik. Főleg a repülő, apró méretű, ezért nehezen észlelhető és lelőhető robotoknak lesz nagy jövője, hiszen ezek akár harci cselekményt is végrehajthatnak.

Temesvári Péter

Forrás: Science/AAAS