https://frosthead.com

רובוטים מונעי פופקורן? קבל אותם בזמן שהם חמים!

תגיד את המילה "פופקורן", ובטח תחשוב על פינוק תיאטרוני טעים. אבל הגרעינים הקטנים האלה מסוגלים לעשות הרבה יותר מאשר סתם לחתוך את המתח המותק של סרט ג'ון קרסינסקי. הם מכילים מאגר כוח שניתן לפרוס. בתוספת חום, תהליך הקפיצה משחרר את קופסת האנרגיה של פנדורה שאפשר להפעיל אותה, אם היא רתומה.

סטיבן קרון, מהנדס מכונות מאוניברסיטת קורנל (ואנחנו מניחים, חובב הפופקורן), החליט לעשות את זה בדיוק בסדרת ניסויים. במאי הוא הציג את הממצאים המרתקים בכנס הבינלאומי של IEEE לרובוטיקה ואוטומציה: רובוטים המופעלים על ידי פופקורן. כעת, שרון רשם את תוצאותיו בעיתון - וזה גרם לדיבורים הרובוטיים למדי.

"התגובה הראשונה שלי הייתה לתהות אם זו בדיחה מאוד נחקרת", אומרת עדי אזולאי, מפתחת עיצוב במיקרוסופט שלא הייתה מעורבת במחקר. "אבל הם עשו הכל שם - והשיגו את כל מה שהם התכוונו לעשות."

ניתן להבין כיצד כל זה עשוי להיות מופץ יתר על המידה. הביטוי "רובוטים המונעים על ידי פופקורן" מעורר דימוי - אך לפני שדמיונכם משתולל עם עלילת סרט B, המפרטת הומנואידים היפר-אינטליגנטיים המפיצים גרעינים לוהטים לרחובות מנהטן, קחו בחשבון שפונקציונליות מונעת תירס עדיין נמצאת ילדותו.

הרובוטים המוצגים בעיתון של Ceron, "מפעילי רובוט מונע על פופקורן", הם פשוטים: למשל, אחת היא יד עם שלוש אצבעות שאוחזת בכדור מפחיד; אחר תומך במשקל של קטלבל של תשעה פאונד.

מפעילים הם רכיבים של התקנים או מערכות שממירים אנרגיה לתנועה תכליתית, בדרך כלל כדי לבצע משימה - כמו מנגנון שנסגר ופותח שסתום לשחרור אדים. אבל מפעילים יכולים לחרוג ממכונות: שריר הזרוע שלך, למשל, הוא סוג של מפעיל, מכיוון שהוא מפנה אנרגיה מהתאים שלך לתנועות כמו כיפוף.

כאשר גרעין פופקורן קופץ, הוא עובר טרנספורמציה פיזית בולטת. היישום מחמם כיסי מים סופר-אדים בתוך הנאגט בצורת דמעה. בסופו של דבר, הלחץ מצטבר עד לנקודה שבה הוא כבר לא יכול להכיל את הקליפה החיצונית השברירית - והתוכן העמילן מתפוצץ קדימה (אגב, "הפופ" שאתה שומע הוא בעצם צליל אדי מים בלחץ שמשתחררים מהקורני שלו אזיקים). ההתפרצות הוולקנית האמיתית היא זו שמאפשרת לבשר העמילן והכרית שבפנים להתרוקן החוצה, ולהתרחב עד פי 15.7 נפח. הרחצים, שטופים באוויר הסביבתי והקריר יחסית, מתייבשים ומיישבים מחדש לעננים נפוחים ופריכים שמתאימים כל כך לחמאה ומלח.

סרון ועמיתיו הבינו שהם צפו באנרגיה הזו מתבזבזת יותר מדי זמן. בניסיון לרתום את כוחו של הפופ, החליטו החוקרים לבדוק אם הם יכולים לעלות על התבואה ולדחוף את גבולות העמילן העיקרי הזה.

באחד הניסויים, החוקרים השתמשו בפופקורן בכדי להניע מפעיל "תקוע", והוסיפו שלמות מבנית לקליפה החיצונית הרופפת בזמן שהגרעינים צצו. הפופקורן נתקע כנגד עצמו כשהוא מתרחב, מה שהופך את המבנה לקשיח מספיק כדי למשוך משקל תלוי של 100 גרם כלפי מעלה. באחרת, הצוות השתמש בפופקורן אך ורק כמקור אנרגיה, והניח גרעינים במיכל גמיש בין שתי צלחות המחוברות באמצעות חוטים. כאשר הגרעינים התפוצצו, הלוחות נדחקו זה מזה, גררו את החוטים מתוחים והידקו "תפס" דמוי יד הסגור מתחת למתקן.

"אנו באמת מקווים ש [עבודה זו] תניע את האנשים לשקול חומרים לא מסורתיים, אפילו משהו אקראי כמו פופקורן, " אומר Ceron בראיון לאוואן אקרמן מ- IEEE Spectrum .

החיסרון הגדול לרובוטים המונעים על פופקורן? אין שום בנג'מין שעורך את הפיצוצים הקורניים האלה. לא רק שזה מפעיל חד פעמי - אלא שברגע שתמלא מערכת בתירס קפוץ, אתה עדיין צריך לפנות את ההריסות (אם כי, כפי שמציין העיתון, גרעינים שהתפרצו יתמוססו במים לאחר שבועיים - אשר זה נחמד אם אתה פועל תחת תאריך יעד מאוד מאוד רפה).

אבל מה שפופקורן חסר בקיימות, הוא מפצה על ידי היותו קל, חסכוני ומתכלה - במיוחד בהשוואה למשאבת אוויר, שלמרות שהיא מסוגלת למחזר אוויר באמצעות המערכת שלה, תדרוש גם תהליך ייצור יקר יחסית שמוסיף משקל רב למערכת רובוטית. במילים אחרות, אולי הפופקורן עשוי להפוך לצלחת הקומפוזיט של כלי האוכל הרובוטי.

"אנחנו לא תמיד צריכים לחפש פתרונות היי-טק", טוען המפקח של Ceron, קירסטן ה. פיטרסן, המנהל את מעבדת המודיעין הקולקטיבית המובנה של קורנל. "רובוטים פשוטים זולים ופחות מועדים לכישלונות ובלאי."

וכמובן, הפופקורן הוא אכיל כל כך. יישום מושך אחד עשוי להיות מכשיר הניתן לצריכה להליך רפואי - אם כי החוקרים הראשונים יצטרכו להתעסק בזהירות רבה במכניקה שלהם כדי להבטיח שסדרת פיצוצים עמילניים לא תעשה הרס בגוף האדם. מכשול נוסף, כפי שמציין אזולאי, הוא כי "בזמן שהפופקורן לא ניתן לעיכול, אף אחת מהדרכים לקפוץ אותו איננה."

אם כי יתכנו גרעיני ידע לגזור מהעבודה הזו, כרגיל, רק הזמן יגיד אם הממצאים באמת שווים את המלח שלהם.

רובוטים מונעי פופקורן? קבל אותם בזמן שהם חמים!