Ein Roboter im Terminator-Stil kann einen Stich überleben

Sci-Fi-Fans werden wissen, dass der Terminator aufgrund seiner mühelosen Fähigkeit, sich nach einem Schaden selbst zu heilen, nur eine rücksichtslose Tötungsmaschine war.

Jetzt könnten Ingenieure der Cornell University in New York auf dem Weg sein, diese bemerkenswerte Fähigkeit zur Selbstheilung nachzubilden.

Experten haben einen Roboter entwickelt, der erkennen kann, wann und wo er beschädigt wurde, und sich dann sofort selbst wiederherstellt.

Der kleine, weiche Roboter, der aussieht wie ein vierbeiniger Seestern, erkennt mithilfe von Licht Veränderungen seiner Oberfläche durch Wunden.

Nachdem die Forscher eines seiner Beine durchstochen hatten, war der Roboter in der Lage, den Schaden zu erkennen und die Schnitte selbst zu heilen.

„Unser Labor versucht immer, Robotern mehr Ausdauer und Agilität zu verleihen, damit sie mit mehr Fähigkeiten länger laufen“, sagte Professor Rob Shepherd von der Cornell University.

Wenn Sie die Bots zu lange laufen lassen, wird sich der Schaden anhäufen. Wie können wir ihnen erlauben, diesen Schaden zu reparieren oder damit umzugehen?

Obwohl nicht unzerstörbar, sagte Shepard, dass der neue Seestern-Roboter – der nur etwa fünf Zoll lang ist – ähnliche Eigenschaften wie der menschliche Körper hat.

„Es heilt nicht gut durch Verbrennen oder durch Säure oder Hitze, weil das die chemischen Eigenschaften verändert“, sagte er.

„Aber wir können gute Arbeit leisten, um Wunden zu heilen.“

Der X-förmige Roboter des Teams kriecht dank Druckluft, die durch seinen Körper gepumpt wird, wie ein Seestern.

Es ist mit einer Schicht aus selbstheilenden Glasfasersensoren bedeckt, die in Verbindung mit LED-Lichtern kleine Veränderungen auf ihrer Oberfläche erkennen können.

Bei faseroptischen Sensoren wird Licht von einer LED durch eine als Lichtwellenleiter bezeichnete Struktur gesendet, die den Lichtstrahl in eine bestimmte Richtung lenkt.

Ebenfalls im Roboter enthalten ist eine Fotodiode, die Änderungen der Lichtintensität erkennt, um festzustellen, wann und wo ein Material verformt wird.

Für den eigentlichen Heilungsprozess verwendeten sie für seine „Haut“ ein Polyurethan-Harnstoff-Elastomer, ein transparentes, flexibles Material, das Wasserstoffbrückenbindungen enthält.

Zerstörer können sich selbst reparieren. Abgebildet, Arnold Schwarzenegger in Terminator 2: Judgement Day (1991)

Nachdem die Forscher eines seiner Beine durchstochen hatten, war der Roboter in der Lage, Schäden zu erkennen und die Wunden selbst zu heilen

Beim Schneiden werden ihre exponierten Seiten chemisch reaktiv, wodurch sich die vernetzten Polymerketten neu ausrichten und heilen.

Die Forscher sagen, dass die sogenannte SHeaLDS-Technologie – „selbstheilende Lichtleiter für dynamisches Erfassen“ – einen weichen, schadensresistenten Roboter ermöglicht, der Wunden bei Raumtemperatur ohne Eingriff von außen selbst heilen kann.

In ihren Experimenten punktierten sie sechsmal eines der Beine des Roboters, woraufhin der Roboter in der Lage war, Schäden zu erkennen, jede Wunde in etwa einer Minute selbst zu heilen und sich weiterzubewegen.

Der Roboter kann seine Gangart auch selbstständig an die von ihm wahrgenommenen Schäden anpassen, wie zum Beispiel die „Gefahrtier-Fluchtreaktion“.

Das Team will den Roboter nun mit maschinellen Lernalgorithmen integrieren, die in der Lage sind, verschiedene „haptische Ereignisse“ zu erkennen, die ihn beschädigen könnten.

In ihrem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel sagen die Forscher: Wissenschaft schreitet voran.

„Schadensinformationen sind in schadensanfälligen Umgebungen wie Raumanzügen und der Überwachung von Überschall-Fallschirmen im Weltraum sowie in Anwendungen, bei denen eine lange Lebensdauer der Geräte bevorzugt wird, wie z. B. Wearables für die Mensch-Maschine-Interaktion, von entscheidender Bedeutung.“

Der Roboter ist mit einer Schicht selbstheilender Glasfasersensoren bedeckt, die in Kombination mit LED-Leuchten kleine Veränderungen auf seiner Oberfläche erkennen können.

Im Allgemeinen bestehen weiche Roboter aus flexiblen Materialien, inspiriert von den weichen Geweben, aus denen Menschen und andere Organismen bestehen.

Das Problem ist, dass die verwendeten weichen Materialien sie anfällig für Beschädigungen durch scharfe Gegenstände oder übermäßigen Druck machen.

Durch Selbstheilung können Roboter Weichkörpersysteme in bestimmten Umgebungen reparieren, wie z. B. Raumanzüge, die von Weltraumschrott oder Unterwasserausrüstung getroffen wurden.

Die Weiterentwicklung der Technologie könnte es auch Killerrobotern im Terminator-Stil ermöglichen, die für das Schlachtfeld entwickelt wurden, um im Kampf erlittene Schäden zu reparieren.