Een robot in Terminator-stijl kan een steekpartij overleven

Sci-fi-fans zullen weten dat de Terminator slechts een meedogenloze moordmachine was vanwege zijn moeiteloze vermogen om zichzelf te genezen na schade.

Nu zijn ingenieurs aan de Cornell University in New York misschien op weg om dit opmerkelijke zelfgenezende vermogen opnieuw te creëren.

Experts hebben een robot gemaakt die kan detecteren wanneer en waar hij is beschadigd en zichzelf vervolgens onmiddellijk herstelt.

De kleine, zachte robot, die eruitziet als een vierpotige zeester, gebruikt licht om veranderingen in het oppervlak als gevolg van wonden te detecteren.

De kleine robot, die eruitziet als een zeester, kan detecteren wanneer en waar hij beschadigd is en zichzelf genezen

Nadat de onderzoekers een van zijn benen hadden doorboord, kon de robot de schade detecteren en de incisies zelf genezen.

“Ons lab probeert altijd om robots meer uithoudingsvermogen en behendigheid te geven, zodat ze langer kunnen rennen met meer capaciteiten”, zegt professor Rob Shepherd van de Cornell University.

Als je de bots te lang laat draaien, stapelt de schade zich op. Hoe kunnen we hen deze schade laten herstellen of verhelpen?

Hoewel niet onverwoestbaar, zei Shepard dat de nieuwe zeesterrobot – die slechts ongeveer vijf centimeter lang is – vergelijkbare kenmerken heeft als het menselijk lichaam.

“Het geneest niet goed door verbranding of door dingen met zuur of hitte, omdat dat de chemische eigenschappen zal veranderen,” zei hij.

“Maar we kunnen goed werk doen door wonden te helen.”

De X-vormige robot van het team kruipt als een zeester dankzij perslucht die door zijn lichaam wordt gepompt.

Het is bedekt met een laag zelfherstellende glasvezelsensoren, die in combinatie met LED-lampjes kleine veranderingen op het oppervlak kunnen detecteren.

In glasvezelsensoren wordt licht van een LED door een structuur gestuurd die een optische golfgeleider wordt genoemd en die de lichtstraal in een specifieke richting stuurt.

De robot bevat ook een fotodiode, die veranderingen in de lichtintensiteit detecteert om te bepalen wanneer en waar een materiaal wordt vervormd.

Voor het eigenlijke genezingsproces gebruikten ze een polyurethaan-ureum-elastomeer voor zijn ‘huid’, een transparant, flexibel materiaal dat waterstofbruggen bevat.

Destroyers kunnen zichzelf repareren. Afgebeeld, Arnold Schwarzenegger in Terminator 2: Judgement Day (1991)

Nadat onderzoekers een van zijn benen hadden doorboord, was de robot in staat om schade op te sporen en de wonden zelf te genezen

Wanneer ze worden doorgesneden, worden hun blootliggende zijden chemisch reactief, waardoor de verknoopte polymeerketens opnieuw worden uitgelijnd zodat ze genezen.

De onderzoekers zeggen dat de zogenaamde SHeaLDS-technologie – ‘self-healing light guides for dynamic sensing’ – een zachte, schadebestendige robot mogelijk maakt die zelf wonden kan genezen bij kamertemperatuur zonder tussenkomst van buitenaf.

In hun experimenten doorboorden ze zes keer een van de benen van de robot, waarna de robot in staat was om schade te detecteren, elke wond in ongeveer een minuut te genezen en in beweging te blijven.

Ook kan de robot zelfstandig zijn looppatroon aanpassen op basis van de waargenomen schade, zoals de “danger animal flight response”.

Het team wil de robot nu integreren met machine learning-algoritmen die verschillende “haptische gebeurtenissen” kunnen herkennen die hem kunnen beschadigen.

In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift zeggen de onderzoekers: De wetenschap gaat vooruit.

“Schade-informatie is essentieel in schadegevoelige omgevingen, zoals ruimtepakken en supersonische parachutebewaking in de ruimte, evenals toepassingen waarbij de voorkeur wordt gegeven aan een lange levensduur van apparaten, zoals wearables voor mens-machine-interactie.”

De robot is bedekt met een laag zelfherstellende glasvezelsensoren, die in combinatie met LED-lampjes kleine veranderingen op het oppervlak kunnen detecteren.

Over het algemeen zijn zachte robots gemaakt van flexibele materialen, geïnspireerd door de zachte weefsels waaruit mensen en andere organismen bestaan.

Het probleem is dat de gebruikte zachte materialen ze vatbaar maken voor schade door scherpe voorwerpen of overmatige druk.

Door middel van zelfgenezing kunnen robots in bepaalde omgevingen zachte systemen repareren, zoals ruimtepakken die zijn geraakt door ruimtepuin of onderwaterapparatuur.

Verdere ontwikkeling van de technologie zou het ook mogelijk kunnen maken om moordende robots in Terminator-stijl, ontworpen voor het slagveld, schade te herstellen die tijdens gevechten is opgelopen.