Tvory jako mravenci již dlouho fascinují vědce. Důvodem je, že když se vědci setkají s něčím, co odporuje fyzice, často to vnímají jako výzvu. Přestože jsou mravenci drobní, ve svých počtech dokážou snadno nést předměty exponenciálně těžší než jsou oni sami. Fyzika tohoto jevu často odporuje logice, což vedlo ke vzniku korejského robota podobného mravenci, a dnes se zdá, že vědci se na tuto otázku dostali blíže.
Inovace z nejmenšího mocnářství přírody
Poměr síly a velikosti průměrného mravence se z pohledu inženýrství vždy jevil jako magický. Jejich schopnost lézt a koordinovat se v různých terénech se stala inspirací pro odborníky v oblasti robotiky. Ačkoliv byly v minulosti vytvořeny konvenční roboty, které tyto tvory napodobovaly, většina z nich selhala.
Proč selhaly?
Důvodem bylo, že ačkoli byly tyto roboty navrženy na mikro úrovni, jejich konvenční mechaniky postrádaly základní znalosti o materiálových vědách. Když inženýři vedli své innovace s těmito znalostmi, objevili vlákna, umělé svaly a polymery. Tyto materiály mohly kontrahovat a expandovat na mikro úrovni, ale to nestačilo.
Inženýři chtěli něco, co by překlenulo mezeru mezi kompaktní velikostí, biologií a mechanickou silou. Tento průlom přišel, když tým výzkumníků z Koreje překonal hranice. Tým vedl Hoon Eui Jeong, profesor strojního inženýrství na Ulsanském národním institutu vědy a technologie (UNIST).
Věda za korejským robotem podobným mravenci
Podle Jeonga tyto korejské roboty podobné mravencům překonaly omezení inženýrství a konvenčních umělých svalů. Místo objemných převodovek a motorů vyvinuli inženýři to, čemu se říká měkké umělé svaly. Tyto svaly dokážou měnit tvary a jsou multidirigibles, s efektivní pracovní hustotou.
Design tohoto korejského robota připomínajícího mravence je výjimečný. Váží pouhé 1,1 gramů a dokážou zvednout předměty, které váží více než 5 kilogramů, což představuje 4000násobek jejich vlastní velikosti. Zajímavější je, že jsou stavěni jako humanoidi, s nano vrstvami vláken, které táhnou a kontrahují jako biologické svaly, podobně jako úspěch teleportace superpočítače.
Stejně jako mravenci mohou i tito roboti fungovat ve více jednotkách. Díky inženýrské koordinaci mohou tito humanoidi rozdělovat zátěž a manipulovat s křehkými předměty bez selhání. Tyto malé roboty, velikosti zrnka, vyzvaly přírodu a prokázaly, že velikost a síla nemusí být vzájemně v rozporu v inženýrských aplikacích.
Nová éra inženýrství strojů
V minulosti platilo, že čím menší je nástroj, tím menší je jeho potenciál pro efektivní práci. Tento princip vládl inženýrským objektům až dosud. Nicméně s průlomem těchto korejských robotů podobných mravencům se situace začíná měnit. Nyní mohou inženýři opravovat, stavět a manipulovat s motory na specifických mikroskopických škálách.
Co tato inovace znamená pro budoucnost inženýrství
Bezpochyby má tato inovace potenciál vylepšit inženýrství jako oblast. Zejména zvyšuje potřebu materiálové vědy v každém koutě výrobního a fabrikačního průmyslu. Tyto korejské roboty byly testovány a prokázaly, že zvyšují efektivitu a celkovou pracovní hustotu.
Nyní vědci plánují vylepšit systémy jejich koordinace. Svazek těchto humanoidů fungujících v souladu by představoval vrchol inženýrství. Úkoly, které se zdály být nemožné, jako je mikro montáž a opravy, by se mohly stát snadnými. Nezapomínejme ani na medicínský průmysl. Sestava těchto robotů by mohla velmi usnadnit lékařské postupy a zvýšit jejich efektivitu.
Tato technologie korejských robotů podobných mravencům přináší novou éru pro inženýry a vědce. Největší výzvou však zůstává, jak je manipulovat v jednotě při udržení celkové energie. Nejvýznamnějším úspěchem je, že nástroje již nemusejí být velké nebo rigidní, aby byly považovány za spolehlivé, podobně jako tento průlomový objev životních forem na Marsu, který učinil robot NASA.
