Am văzut, am auzit, am mirosit - și totuși nu am înțeles pe deplin. Într-o lucrare recent publicată, "Actuatorii robotului condus de popcorn", cercetătorii de la Laboratorul de Inteligență Colectivă din cadrul Cornell University demonstrează că proprietățile propulsive ale popcornului pot fi folosite pentru mai mult decât bucuria de gustare.
Sub tutela lor, boabele umile i-au ajutat pe roboți să-și schimbe forma, să prindă obiecte și chiar să umfle greutăți moderate. "Popcorn părea la început o idee prostească", scrie șeful laboratorului Kirstin Hagelskjær Petersen într-un e-mail. "Dar acum credem că [există] o promisiune reală pentru câteva aplicații".
Multe dintre creațiile Laboratorului Inteligent de Colectare Colectivă sunt inspirate de insecte, care, deși sunt mici, pot realiza multe prin colaborarea în roiuri. În trecut, Petersen și laboratorul ei au dezvoltat tehnologie bazată pe termite, păianjeni, și albinele.
Și popcornul este mic, dar puternic. Este un "material multifuncțional care își poate schimba foarte rapid proprietățile mecanice", explică Steven Ceron, student la doctor în laboratorul lui Petersen și autorul principal al lucrării. Acest lucru îl face un mare candidat la puterea servomotoarelor robotice - părțile de roboți care, mai degrabă decât să simtă și să răspundă la împrejurimile lor, îndeplinesc sarcini prin mișcarea fizică. ("Pentru a fi un robot [complet], probabil că ar fi nevoie de alte părți care nu au fost alimentate cu floricele", spune Ceron.)
"Tot popcornul funcționează la fel", continuă el. "Dacă o încălziți și dacă ajunge la temperatura critică, aceasta trece printr-o reacție chimică fizică-înclinare". Sau, așa cum el și coautorii săi o pun în hârtie în sine, "kernelurile reprezintă un rezervor de energie care poate să fie dislocată în mișcare mecanică atunci când este nevoie. "Sau, cu alte cuvinte:" Se întâmplă ".
Câteva moduri în care popcornul poate acționa servomotoarele. Universitatea Cornell Colectiv Embedded Intelligence LabPrin valorificarea puterii de a coborî și a intermitentului pe care îl creează între nuclee, Ceron și colegii săi au reușit să construiască mai multe tipuri de actuator alimentat cu popcorn. Într-una, o duzină de miezuri de neoprit sunt plasate în interiorul unei bobine de sârmă și sunt înconjurate de câteva straturi de tuburi din silicon. Tensiunea este aplicată firului (încet, "pentru a menține popcornul de la ardere", explică autorii).
Pe măsură ce sâmburele se învârt, ele se înmulțesc unul împotriva celuilalt, făcând ca tubul de silicon să treacă de la picioare la rigid și să ridice o greutate de 100 de grame în acest proces. Într-o altă mașină, descrisă ca "un dispozitiv de prindere moale cu trei ochi alimentat de extinderea popcornului", se aplică aceleași principii, dar servomotorul este în formă de trepied. Pe măsură ce popcornul apare, se strânge în jurul unei mingi de cauciuc.
Ambele aparțin unei categorii numite "actuatoare de blocare", care sunt utilizate în mod obișnuit pentru a prinde lucruri cu forme neuniforme. "Modul în care funcționează în mod normal este că aveți o pudră sau un pietriș într-o pungă și sugeți aerul cu ajutorul unei pompe sau al unui compresor", în acest moment grabberul se închide în jurul țintei, spune Ceron. (Puteți vedea unul în acțiune aici.)
O colaborare cu popcorn-origami ridică un kettlebell. Universitatea Cornell Colectiv Embedded Intelligence Lab"Puteți obține același lucru aici cu floricelele de porumb. Dar, în loc să trebuiască să includeți o pompă voluminoasă sau un compresor pentru a aspira aerul, ar trebui să aveți bateria [pentru ao încălzi]. Ai putea avea o nouă clasă de actuatoare de blocare.
Pentru un alt tip de dispozitiv de acționare, grupul a luat hârtie - în acest caz, o pungă reciclată de popcorn organică a lui Newman - a pus-o în formă de burduf, a umplut-o cu popcorn și a lipit-o. Apoi au blocat-o într-un cuptor cu microunde, pentru a "realiza ... extinderea", după cum o descrie articolul. Forma rezultată și-a păstrat forma și a rezistat compresiei. "Odată ce au pop, se interconectează unul cu celălalt", spune Ceron. "Au reușit chiar să dețină un ceainic de 9 kilograme."
Într-un experiment final, echipa a realizat o specială Rube Goldberg-esque contraption. Miezurile neimprimate au fost plasate între două plăci din lemn, care au fost atașate la o gheare de prindere prin tendoane flexibile. Aerul fierbinte a fost suflat prin găurile din placa de fund până când popcornul a explodat, ridicând farfuria și închizând gheara.
Acest lucru este foarte distractiv. Dar, după cum arată Ceron, floricelele de porumb au avantaje serioase ca și combustibilul pentru roboți. "În acest laborator, căutăm mereu modalități de fabricare a roboților care pot fi alimentați foarte ușor ... cu materiale foarte ieftine", spune el. Popcorn se potrivește cu factura: este ușor accesibilă (surplus de porumb, oricine?), Este ușoară și - dacă nu o cumperi în prealabil la un cinematograf - tinde să fie destul de ieftin.
Principalul dezavantaj, spune Ceron, este că schimbarea sa de stat este ireversibilă: nu puteți dezlipi un nucleu, astfel încât fiecare mișcare să se poată face doar o singură dată pe doză de combustibil. Deoarece popcornul se dizolvă în apă, ar putea fi posibilă inundarea camerei de popcorn a robotului, așteptați ca totul să se topească și să curgă și apoi să îl umpleți din nou. "Cred că ar putea fi următorul pas", spune Ceron.
Sau ai putea oricând să-i faci pe niște filozofi flămânzi să mănânce produsul tău deșeuri. Există câteva lucruri pe care oamenii le vor fi întotdeauna cele mai bune.
Gastro Obscura acoperă cele mai minunate mâncăruri și băuturi din lume.
Înscrieți-vă pentru e-mailul nostru, livrat de două ori pe săptămână.