Robot jak biedronka toczy się po łące i sieje nasiona. Nie potrzebuje baterii
Mierzy zaledwie centymetr, waży kilka gramów i nie ma baterii. Twirlbot, bo o nim mowa, wykorzystuje światło do samodzielnego przemieszczania się, naśladując sposób, w jaki sucha roślina toczy się po stepie. Naukowcy widzą w nim narzędzie do regeneracji ekosystemów.
Spis treści
Wyobraź sobie robota, który nie ma baterii, nie potrzebuje silników, a mimo to potrafi samodzielnie pokonać kilkadziesiąt metrów po łące, siejąc po drodze nasiona. Brzmi jak opis organizmu z innej planety? To raczej efekt pracy zespołu naukowców, którzy postanowili podejrzeć naturę. Powstał Twirlbot - kulisty robot wielkości marmuru, który toczy się, wykorzystując wyłącznie światło. I robi to bez żadnego źródła zasilania.
Jak to możliwe? Kluczem jest konstrukcja inspirowana biedronką - suchą, kulistą formacją roślinną, która po uschnięciu odrywa się od korzenia i toczy z wiatrem, rozsiewając nasiona. Zespół pod kierownictwem Chena z Science Advances opisał, jak udało się przenieść ten mechanizm do świata mikrorobotów. W miejsce wiatru zastosowano promieniowanie słoneczne.
Niezwykły napęd: cień zamiast siły
→ Czytaj też: 25 tysięcy humanoidów w fabrykach. Hyundai stawia na roboty Atlas
Twirlbot jest sferą o średnicy około centymetra, wykonaną z cienkich, elastycznych pasków. Gdy pada na niego światło, nagrzewa się nierównomiernie. Część oświetlona rozszerza się, podczas gdy część pozostająca w cieniu kurczy. To wystarczy, by powstała różnica sił, która obraca kulkę. Efekt? Robot toczy się w kierunku źródła światła, a w przypadku wielu źródeł - można nim sterować, zmieniając kąt padania promieni.
W naturze biedronka toczy się chaotycznie, niesiona prądami powietrza. Twirlbot jest jednak znacznie bardziej przewidywalny. Naukowcy wykazali, że potrafi nie tylko poruszać się po prostej, ale też zmieniać kierunek i unikać przeszkód. Wszystko bez ani jednego grama elektroniki.
Proste, ale genialne: bez baterii, bez kabli
→ Czytaj też: Insekt dostał 68-sekundowy skafander. Teraz może uratować życie lub polecieć na Marsa
Minęły czasy, gdy każdy robot wymagał skomplikowanych układów scalonych i akumulatorów. Twirlbot to dowód na to, że czasem mniej znaczy więcej. Dzięki temu, że nie potrzebuje zewnętrznego źródła energii, może pracować praktycznie bez końca - dopóki świeci słońce. A to otwiera zupełnie nowe możliwości.
Wyobraźmy sobie setki takich robotów rozrzuconych nad spaloną słońcem łąką. Każdy z nich, tocząc się, wysiewa nasiona traw lub kwiatów. To nie science fiction. Zespół badawczy przetestował właśnie taki scenariusz: do powierzchni Twirlbota przymocowano drobne nasiona. Podczas toczenia odrywały się one i osadzały w glebie. Eksperymenty wykazały, że metoda działa - roboty mogą być skutecznym narzędziem do regeneracji ekosystemów.
Dlaczego to przełom? Robotyka idzie w stronę minimalizmu
W świecie, w którym każdy nowy gadżet ma być szybszy, większy i bardziej skomplikowany, Twirlbot jest oddechem świeżości. Jego twórcy nie szli na skróty - oni po prostu zrozumieli, że niektóre problemy da się rozwiązać bez upychania kolejnych procesorów. - To zmiana paradygmatu w projektowaniu robotów - podkreślają autorzy. Zamiast walczyć z materią, wykorzystują prawa fizyki. Efekt jest zaskakująco skuteczny.
Oczywiście, Twirlbot nie zastąpi humanoidalnych maszyn w fabrykach. Ale nie takie jest jego zadanie. Ma być tani, prosty w produkcji i biodegradowalny. Chcesz zasiać łąkę kwietną na obszarze wielkości boiska? Wystarczy kilka kilogramów takich robotów i dobra pogoda. Resztę zrobi słońce.
Przyszłość należy do lekkich? Wizja zielonej robotyki
Pomysł może mieć jednak więcej zastosowań. Badacze widzą w Twirlbocie potencjał do monitorowania środowiska. Wyposażony w prosty czujnik (choćby reagujący na skład gleby), robot mógłby zbierać dane z trudno dostępnych terenów. A wszystko bez ingerencji człowieka i bez ryzyka, że akumulatory skażą glebę.
Wprawdzie na razie to prototyp. Jednak badanie opublikowane w Science Advances otwiera drzwi do nowej gałęzi robotyki - takiej, która zamiast zasilania wykorzystuje światło, a w miejsce silnika - ciepło. I nie potrzebuje przy tym ani jednego grama paliw kopalnych. Czy to początek końca ery akumulatorów w robotyce polowej? Póki co nie. Ale pierwszy krok został zrobiony. I to leciutki jak jedna, mała, tocząca się kulka.
