Echt erschreckend: Alantum-Metallschaum könnte die Basis für formveränderliche Maschinen liefern

Echt erschreckend: Alantum-Metallschaum könnte die Basis für formveränderliche Maschinen liefern

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Die Zukunft ist jetzt; „verwandlungsfähige“ Roboter rücken jetzt in denk- und greifbare Nähe:

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Dank einer Metallschaum-Legierung, die kalt verformbar gemacht und danach in ihrer Form verändert werden kann und dann zu einem lasttragenden Block gehärtet wird – dieses Material kann sich sogar selbst reparieren, wenn es beschädigt ist. Bedauerlicherweise ist die Technologie noch einige Jahre davon entfernt, dass wir es mit einem verflüssigten Terminator oder einem gigantischen Mecha zu tun bekommen.

Die ungewöhnlichen Eigenschaften des Materials basieren auf der Kombination eines harten, jedoch unter den richtigen Bedingungen weichen Metalls mit porösem gummiartigem Schaum.

Silikonschaum wird dabei in verflüssigtes Fieldsches Metall eingetaucht. Dabei handelt es sich um eine weiche Metalllegierung, die aus 51% Iridium, 32,5% Bismut und 16,5% Zinn besteht. Der Schmelzpunkt liegt bei nur 144 Grad Fahrenheit (also etwa 62° Celsius). Das Material wird dann in einem Vakuum platziert, wobei ihm die Luft entzogen wird, die in den Poren zurückgeblieben ist. Das Metall sickert sodann in die Poren und man lässt das gesamte Material sich dann zu einem kalten und massiven Block abkühlen.

Wenn das Material auf mehr als 62° Celsius erhitzt wird, schmilzt die Legierung und macht es so möglich, dass das gesamte Material deformiert wird. Sobald es abkühlt, wird es jedoch wieder fest. Forschern zufolge kann sich das Material sogar selbst reparieren, wenn es beschädigt wird. Das Material ist sogar biokompatibel (biologisch verträglich für Mensch und Umwelt) und enthält keinerlei toxische Substanzen.

„Manchmal möchte man, dass ein Roboter oder irgendeine andere Maschine einfach hart ist“, sagt Rob Shepherd, Professor der Ingenieurswissenschaften an der Cornell University und Leiter des Forschungsteams. „Aber wenn man sie starr macht, können sie ihre Form nicht sehr gut verändern. Und einem weichen Roboter beide Fähigkeiten zu verleihen, also seine Struktur zu verändern aber gleichzeitig starr zu sein, um schwere Lasten tragen zu können; genau das ist es, was das Material auszeichnet.“

„Es ist ein bisschen so wie wir – wir haben ein Skelett und weiche Muskeln und eine Haut“, sagte er. „Darum geht es bei dieser Idee, dass man ein Skelett hat, wenn man es braucht; Dass man es wegschmelzen kann, wenn man es nicht braucht und es dann neu formen kann.“

Die Fähigkeit, zwischen zwei Formen zu wechseln oder in die gewünschte Form gegossen zu werden, könnte es solchen veränderbaren Maschinen ermöglichen, bessere Leistungen unter geänderten Bedingungen zu erbringen, oder sogar komplett andere Aufgaben durchzuführen. Ein Beispiel dafür wäre ein Flugzeug, das seinen Flügel inmitten eines Fluges verändern kann, um sich an unterschiedliche Flugbedingungen anzupassen, oder unter Wasser zu tauchen und sich in ein U-Boot zu verwandeln.

„Wenn man einen Flügel hat, der wirklich breit ist, dann kann man es nicht machen, weil der Flügel abbrechen wird, wenn er auf das Wasser trifft“, sagte Shepard. „Also muss man ihn einfahren und in Pfeilform bringen, so ähnlich wie das auch ein Papageientaucher macht, um dann unter Wasser gehen zu können. Und wenn man diese neue Form verwendet, könnte es ein Schiff mit Propellerantrieb sein.“

Quellen (englisch): Cornell, Discovery NewsTech RadarJournal of Advanced MaterialsDaily Mail.

 

 

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