1 00:00:00,954 --> 00:00:04,209 Οι μαθητές μου κι εγώ δουλεύουμε πάνω σε μικροσκοπικά ρομπότ. 2 00:00:04,219 --> 00:00:06,556 Μπορείτε να τα θεωρήσετε ως ρομποτικές εκδόσεις 3 00:00:06,556 --> 00:00:10,086 από κάτι που γνωρίζετε πολύ καλά: το μυρμήγκι. 4 00:00:10,306 --> 00:00:13,146 Ξέρουμε ότι τα μυρμήγκια κι άλλα έντομα αυτού του μεγέθους 5 00:00:13,146 --> 00:00:15,272 μπορούν να κάνουν κάποια απίστευτα πράγματα. 6 00:00:15,272 --> 00:00:18,387 Όλοι έχουμε δει μια ομάδα μυρμηγκιών ή κάτι παρόμοιο, 7 00:00:18,387 --> 00:00:21,567 να κουβάλάει, για παράδειγμα, ένα πατατάκι σε ένα πικνίκ. 8 00:00:22,467 --> 00:00:26,430 Αλλά ποιες είναι οι δυσκολίες στην κατασκευή τέτοιων μυρμηγκιών; 9 00:00:26,430 --> 00:00:30,241 Κατ' αρχήν, πώς θα βάλουμε τις ικανότητες ενός μυρμηγκιού 10 00:00:30,241 --> 00:00:32,019 σε ένα ρομπότ του ίδιου μεγέθους; 11 00:00:32,019 --> 00:00:34,513 Πρώτα πρέπει να βρούμε πως θα τα κάνουμε να κινηθούν 12 00:00:34,513 --> 00:00:35,793 εφόσον είναι τόσο μικρά. 13 00:00:35,793 --> 00:00:38,363 Χρειάζονται μηχανισμοί σαν πόδια και ικανοί κινητήρες, 14 00:00:38,363 --> 00:00:40,072 για να υλοποιήσουμε την κίνηση, 15 00:00:40,072 --> 00:00:42,563 και αισθητήρες, ενέργεια και έλεγχο 16 00:00:42,563 --> 00:00:46,525 για να τα συνθέσουμε όλα σε ένα ημι-ευφυές ρομπότ μυρμήγκι. 17 00:00:46,695 --> 00:00:49,361 Τελικά, για να τα κάνουμε αυτά πραγματικά λειτουργικά, 18 00:00:49,361 --> 00:00:53,019 θέλουμε να συνεργάζονται μεταξύ τους για να κάνουν περισσότερα πράγματα. 19 00:00:53,229 --> 00:00:56,100 Λοιπόν, ας ξεκινήσω με την κινητικότητα. 20 00:00:56,100 --> 00:00:58,721 Τα έντομα περιφέρονται με θαυμαστή άνεση. 21 00:00:58,721 --> 00:01:00,559 Το βίντεο του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϋ 22 00:01:00,559 --> 00:01:03,662 δείχνει μια κατσαρίδα που κινείται σε απίστευτα τραχύ έδαφος 23 00:01:03,662 --> 00:01:05,195 χωρίς να αναποδογυρίζει, 24 00:01:05,195 --> 00:01:09,482 και μπορεί να το κάνει καθώς τα πόδια της είναι συνδυασμός άκαμπτων υλικών, 25 00:01:09,482 --> 00:01:11,905 που χρησιμοποιούμε πάγια στην κατασκευή ρομπότ, 26 00:01:11,905 --> 00:01:13,304 και μαλακών υλικών. 27 00:01:14,374 --> 00:01:18,201 Τα άλματα είναι επίσης ενδιαφέρον τρόπος μετακίνησης όταν είσαι πολύ μικρός. 28 00:01:18,201 --> 00:01:22,480 Τα έντομα συσσωρεύουν ενέργεια σε ελατήριο και την ελευθερώνουν ταχύτατα 29 00:01:22,480 --> 00:01:26,281 για να αποκτήσουν την απαραίτητη δύναμη που απαιτείται για να βγουν από το νερό. 30 00:01:26,281 --> 00:01:29,203 Έτσι, ένα μεγάλο επίτευγμα του εργαστηρίου μου 31 00:01:29,433 --> 00:01:32,393 ήταν ο συνδυασμός άκαμπτων και μαλακών υλικών 32 00:01:32,393 --> 00:01:34,367 σε πάρα πολύ μικρούς μηχανισμούς. 33 00:01:34,547 --> 00:01:37,732 Αυτός ο μηχανισμός άλματος είναι περίπου 4 χιλιοστά στο πλάι, 34 00:01:37,732 --> 00:01:39,220 άρα αρκετά μικροσκοπικός. 35 00:01:39,220 --> 00:01:43,058 Το σκληρό υλικό εδώ είναι η σιλικόνη και το μαλακό η γόμα σιλικόνης. 36 00:01:43,478 --> 00:01:45,803 Η βασική ιδέα είναι ότι θα το συμπιέσουμε, 37 00:01:45,803 --> 00:01:49,144 μαζεύοντας ενέργεια στα ελατήρια και ελευθερώνοντάς την για το άλμα. 38 00:01:49,144 --> 00:01:52,167 Συνεπώς δεν υπάρχει κανένας κινητήρας, καμία ενέργεια. 39 00:01:52,167 --> 00:01:54,940 Ενεργοποιείται με μια μέθοδο που στο εργαστήριό μου τη λέμε 40 00:01:54,940 --> 00:01:57,472 «πτυχιούχος με τσιμπιδάκι». (Γέλια) 41 00:01:57,632 --> 00:01:59,756 Στο επόμενο βίντεο θα δείτε αυτό τον τύπο 42 00:01:59,756 --> 00:02:02,463 να τα καταφέρνει αρκετά καλά στα άλματα. 43 00:02:02,493 --> 00:02:05,947 Αυτός είναι ο Άαρον, ο εν λόγω μεταπτυχιακός φοιτητής, με το τσιμπιδάκι, 44 00:02:05,947 --> 00:02:08,630 και εδώ βλέπετε τον μηχανισμό των τεσσάρων χιλιοστών 45 00:02:08,630 --> 00:02:10,841 να κάνει άλμα σχεδόν 40 εκατοστών. 46 00:02:10,841 --> 00:02:13,265 Είναι σχεδόν 100 φορές το μήκος του. 47 00:02:13,265 --> 00:02:15,221 Επιζεί, αναπηδά στο τραπέζι, 48 00:02:15,411 --> 00:02:19,075 είναι απίστευτα ανθεκτικός και φυσικά επιβιώνει μέχρι που το χάνουμε 49 00:02:19,075 --> 00:02:20,551 επειδή είναι τόσο πολύ μικρός. 50 00:02:21,601 --> 00:02:24,490 Τελικά σκεφτήκαμε να του προσθέσουμε και κινητήρες, 51 00:02:24,490 --> 00:02:27,566 έχουμε φοιτητές που δουλεύουν σε κινητήρες χιλιοστών 52 00:02:27,566 --> 00:02:30,686 που θα τους ενσωματωσούν σε μικρά αυτόνομα ρομπότ. 53 00:02:30,936 --> 00:02:34,627 Αλλά για να πετύχουμε κινητικότητα και κίνηση σε τέτοια κατηγορία μεγέθους, 54 00:02:34,627 --> 00:02:36,621 «κλέβουμε» και χρησιμοποιούμε μαγνήτες. 55 00:02:36,721 --> 00:02:39,367 Εδώ φαίνεται κάτι που θα γίνει μικρορομποτικό πόδι 56 00:02:39,367 --> 00:02:41,524 και βλέπετε τις αρθρώσεις από γόμα σιλικόνης 57 00:02:41,524 --> 00:02:43,963 και έναν ενσωματωμένο μαγνήτη που κινείται 58 00:02:43,963 --> 00:02:46,156 από ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. 59 00:02:46,266 --> 00:02:49,119 Κι έτσι θα φτάσουμε στο ρομπότ που σας έδειξα νωρίτερα. 60 00:02:49,899 --> 00:02:53,000 Το πραγματικά ενδιαφέρον που μας βοηθάει να καταλάβουμε το ρομπότ 61 00:02:53,000 --> 00:02:54,967 είναι το πώς κινούνται τόσο μικρά έντομα. 62 00:02:54,967 --> 00:02:57,652 Έχουμε ένα πολύ καλό μοντέλο του πώς κινούνται τα πάντα, 63 00:02:57,652 --> 00:02:59,304 από κατσαρίδα έως ελέφαντα. 64 00:02:59,304 --> 00:03:02,228 Όλοι κάπως αναπηδάμε όταν τρέχουμε. 65 00:03:02,348 --> 00:03:06,653 Αλλά όταν είμαι πολύ μικρός, οι δυνάμεις ανάμεσα στα πόδια μου και το έδαφος 66 00:03:06,653 --> 00:03:09,618 θα επηρεάσουν την κίνησή μου περισσότερο από τη μάζα μου, 67 00:03:09,618 --> 00:03:11,952 και αυτό προκαλεί αυτή την κίνηση με αναπήδηση. 68 00:03:11,952 --> 00:03:13,627 Αυτός ο τύπος δεν λειτουργεί ακόμα, 69 00:03:13,627 --> 00:03:16,592 αλλά έχουμε ελαφρώς μεγαλύτερες εκδόσεις που κινούνται άνετα. 70 00:03:16,652 --> 00:03:20,597 Αυτό είναι κύβος εκατοστού με πλευρά εκατοστού, τόσο μικρός, 71 00:03:20,597 --> 00:03:23,829 που μπορεί να τρέχει σχεδόν 10 φορές το μήκος του ανά δευτερόλεπτο, 72 00:03:23,829 --> 00:03:25,165 10 εκατοστά το δευτερόλεπτο. 73 00:03:25,165 --> 00:03:26,698 Πολύ γρήγορο για κάτι τόσο μικρό 74 00:03:26,698 --> 00:03:29,060 και περιορίζεται μόνο από το ίδιο μας το πείραμα. 75 00:03:29,060 --> 00:03:31,267 Αλλά πήρατε μια ιδέα του πώς λειτουργεί τώρα. 76 00:03:31,697 --> 00:03:34,627 Κατασκευάσαμε επίσης τρισδιάστατες εκτυπωμένες εκδόσεις του 77 00:03:34,627 --> 00:03:36,281 που σκαρφαλώνουν πάνω από εμπόδια, 78 00:03:36,281 --> 00:03:38,650 σχεδόν σαν την κατσαρίδα που είδατε νωρίτερα. 79 00:03:39,280 --> 00:03:42,216 Αλλά τελικά θέλουμε να βάλουμε τα πάντα στο ρομπότ. 80 00:03:42,446 --> 00:03:45,859 Θέλουμε αίσθηση, δύναμη, έλεγχο, ενεργοποίηση, όλα μαζί, 81 00:03:46,059 --> 00:03:48,765 και δεν χρειάζεται να είναι όλα εμπνευσμένα από τη φύση. 82 00:03:48,765 --> 00:03:51,440 Αυτό το ρομπότ έχει το μέγεθος ενός κουτιού Tic-Tac. 83 00:03:52,190 --> 00:03:55,829 Σε αυτή την περίπτωση, αντί για μαγνήτες ή μύες για την κίνηση, 84 00:03:56,189 --> 00:03:57,994 χρησιμοποιούμε ρουκέτες. 85 00:03:58,374 --> 00:04:01,260 Είναι ένα υλικό μικροαγώγιμο ενεργειακό υλικό 86 00:04:01,260 --> 00:04:04,049 όπου μπορούμε να φτιάξουμε μικροσκοπικά πίξελ από αυτό, 87 00:04:04,049 --> 00:04:07,686 να βάλουμε ένα από τα πίξελ στην κοιλιά αυτού του ρομπότ 88 00:04:07,686 --> 00:04:12,052 και κατόπιν το ρομπότ θα αναπηδήσει όταν αισθανθεί αύξηση φωτός. 89 00:04:12,835 --> 00:04:15,198 Το επόμενο βίντεο είναι από τα αγαπημένα μου. 90 00:04:15,198 --> 00:04:17,798 Έχουμε λοιπόν αυτό το ρομπότ 300 χιλιοστογραμμαρίων 91 00:04:17,798 --> 00:04:20,104 να αναπηδά περίπου οκτώ εκατοστά στον αέρα. 92 00:04:20,104 --> 00:04:23,214 Είναι μόλις τέσσερα επί τέσσερα επί επτά χιλιοστά σε μέγεθος. 93 00:04:23,444 --> 00:04:25,360 Θα δείτε μια έντονη λάμψη στην αρχή 94 00:04:25,360 --> 00:04:26,812 όταν εκλυθεί η ενέργεια, 95 00:04:26,812 --> 00:04:28,760 και το ρομπότ να στριφογυρνά στον αέρα. 96 00:04:28,760 --> 00:04:30,139 Υπήρχε αυτή η έντονη λάμψη 97 00:04:30,139 --> 00:04:33,416 και βλέπετε το ρομπότ να πηδά στον αέρα. 98 00:04:33,576 --> 00:04:36,558 Δεν υπάρχει κάποιο σύστημα πρόσδεσης, δεν συνδέεται με καλώδια. 99 00:04:36,558 --> 00:04:38,862 Όλα είναι ενσωματωμένα, και αυτό αναπήδησε 100 00:04:38,862 --> 00:04:42,583 όταν ένας φοιτητής άναψε απλά μια λάμπα γραφείου δίπλα του. 101 00:04:43,603 --> 00:04:47,017 Νομίζω οτι φαντάζεστε πόσα πράγματα μπορούμε να κάνουμε 102 00:04:47,017 --> 00:04:51,604 με ρομπότ τέτοιου μεγέθους που τρέχουν, έρπουν, πηδούν και κυλάνε. 103 00:04:51,794 --> 00:04:55,554 Φανταστείτε τα ερείπια μετά από μια φυσική καταστροφή, σαν ένα σεισμό. 104 00:04:55,554 --> 00:04:58,283 Φανταστείτε τέτοια μικρά ρομπότ να τρέχουν μέσα τα ερείπια 105 00:04:58,283 --> 00:04:59,841 ψάχνοντας για επιζώντες. 106 00:05:00,291 --> 00:05:03,247 Φανταστείτε πολλά μικρά ρομπότ να κινούνται σε μια γέφυρα 107 00:05:03,247 --> 00:05:05,606 για να επιθεωρήσουν την ασφάλειά της 108 00:05:05,606 --> 00:05:07,586 ώστε ν' αποφύγουμε καταρρεύσεις σαν αυτή, 109 00:05:07,586 --> 00:05:10,833 που συνέβη έξω από τη Μινεάπολη το 2007. 110 00:05:11,313 --> 00:05:13,155 Φανταστείτε τι θα μπορούσατε να κάνετε 111 00:05:13,155 --> 00:05:15,788 αν τέτοια ρομπότ μπορούσαν να κολυμπήσουν στο αίμα σας. 112 00:05:15,788 --> 00:05:18,091 Σωστά; Το «Φανταστικό Ταξίδι» του Ισαάκ Ασίμοφ. 113 00:05:18,091 --> 00:05:21,876 Θα μπορούσαν να σας εγχειρήσουν χωρίς να γίνει τομή εξαρχής. 114 00:05:22,206 --> 00:05:25,176 Θα άλλαζε ριζικά ο τρόπος που κατασκευάζουμε πράγματα 115 00:05:25,176 --> 00:05:28,343 αν βάζαμε τα μικροσκοπικά ρομπότ να δουλεύουν όπως οι τερμίτες, 116 00:05:28,343 --> 00:05:31,268 να χτίζουν αυτούς τους οκτάμετρους γήλοφους, 117 00:05:31,268 --> 00:05:35,436 πολυκατοικίες με πολύ καλό εξαερισμό για άλλους τερμίτες 118 00:05:35,436 --> 00:05:37,287 στην Αφρική και την Αυστραλία. 119 00:05:37,527 --> 00:05:39,877 Νομίζω ότι σας έδειξα κάποιες από τις δυνατότητες 120 00:05:39,877 --> 00:05:42,304 του τι μπορούμε να κάνουμε με αυτά τα μικρά ρομπότ. 121 00:05:42,484 --> 00:05:46,371 Κάναμε κάποιες προόδους μέχρι τώρα αλλά υπάρχει ακόμα πολύς δρόμος να διανύσουμε 122 00:05:46,371 --> 00:05:49,479 και ελπίζω κάποιοι από εσάς να συμβάλετε προς αυτή την κατεύθυνση. 123 00:05:49,479 --> 00:05:50,427 Ευχαριστώ πολύ. 124 00:05:50,427 --> 00:05:51,691 (Χειροκρότημα)