Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Efekt „bicia serca” w płynnym metalu

Recommended Posts

Na australijskim University of Wollongong fikcja naukowa stała się nauką. Uczeni uzyskali efekt „bicia serca” w płynnym metalu. Spowodowali, że płynny metal pulsował w regularnym przewidywalnym rytmie. Osiągnięcie zostało opisane w najnowszym numerze Physical Review Letters.

Naukowcy uzyskali wspomniany efekt za pomocą elektrochemicznej stymulacji kropli ciekłego galu. Gal to miękki metal, który staje się płynny w temperaturze powyżej 29,7 stopnia Celsjusza. Osiągnięcie australijskich naukowców może znależć zastosowanie w akuatorach dla sztucznych mięśni, robotyce oraz układach scalonych.
Dzięki stworzeniu specjalnych elektrod i podaniu napięcia do kropli płynnego metalu byliśmy w stanie spowodować, że metal poruszał sie jak bijące serce, mówi profesor Xiaolin Wang, który stał na czele grupy badawczej.

Podobny efekt uzyskiwano wcześniej w płynnej rtęci, jednak pojawiał się tam przypadkowy poboczny ruch, który trudno było zlikwidować czy kontrolować. Ponadto rtęć jest wysoce toksyczna, przez co nie nadaje się do większości zastosowań.
Płynny gal nie jest toksyczny i można w nim uzyskać regularny ruch o częstotliwości od 30 do 100 impulsów na minute. Częstotliwość ta jest zależna od wpływu grawitacji i wielkości kropli.

Profesor Wang przyznaje, że inspiracją dla jego prac były częściowo systemy biologiczne a częściowo science-fiction, takie jak robot T-1000 z filmu Terminator 2. Dla mnie nic nie jest fikcją. Science-fiction to nauka, która nie została jeszcze odkryta. Gdy widzę jakieś zjawisko w filmach science-fiction, zastanawiam się, jak można by je odtworzyć w laboratorium, wyjaśnia uczony.

Nie martwcie się, nie chcę stworzyć robota z Terminatora. Jednak funkcjonalność płynnego robota może przydać się w codziennym życiu, więc chcę odkryć jak najwięcej przydatnych funkcji w płynnym metalu. Płynny robot z Terminatora 2 ma dwie interesujące cechy. Pierwsza to zmiana kształtu i możliwość powrotu do kształtu poprzedniego. Druga to możliwość przejścia ze stanu miękkiego do twardego. Przypomnijcie sobie scenę, w której wydłuża ramię i zmienia je w miecz, dodaje Wang.

Uczony przypomina, że oba stany już zostały odkryte. Grupa w Chinach i inna grupa w Stanach Zjednoczonych odkryły pierwszy z tych stanów, zmianę kształtu i powrót do kształtu pierwotnego. A moja grupa, tutaj na University of Wollongong odkryła drugie z tych zjawisk, przejście od stanu miękkiego do twardego za pomocą napięcia prądu elektrycznego.

Zdaniem uczonego przyszłością są elastyczne, miękkie roboty. A do ich zasilania może przydać się miękkie urządzenie działające jak ludzkie serce. W wielu systemach biologicznych to serce wszystko napędza. Więc metal poruszający się jak bijące serce mógłby być użyty jako pompa wymuszająca ruch płynu w kanałach, dodaje Wang.

Takie urządzenie może działać też jak oscylator. Istotnym elementem układów elektronicznych jest precyzyjna kontrola czasu. Regularnie bijące metalowe serce może taką kontrolę zapewniać.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Uczestnicy słynnego eksperymentu Milgrama tak bardzo ulegali autorytetowi prowadzącego, że byli w stanie na jego polecenie zadawać silny ból innemu człowiekowi. Takie bezwzględne bezrefleksyjne posłuszeństwo może prowadzić do zbrodni. Naukowcy z Uniwersytetu SWPS powtórzyli eksperyment Milgrama, ale prowadzącym był robot. Okazało się, że ludzie są skłonni podporządkować się poleceniom robota i na jego rozkaz krzywdzić innych.
      W latach 60. XX wieku amerykański psycholog Stanley Milgram, zastanawiając się nad przyczynami, dla których ludzie w czasie II wojny światowej wykonywali zbrodnicze rozkazy, przeprowadził eksperyment, którego celem było wykazanie, na ile H. sapiens ma skłonność do ulegania autorytetom. Osobom, które brały udział w eksperymencie powiedziano, że jego celem jest zbadanie wpływu kar na skuteczność uczenia się. W eksperymencie brał udział uczestnik-nauczyciel oraz uczeń. Eksperymentator zaś kazał nauczycielowi karać ucznia aplikując mu coraz silniejszy wstrząs elektryczny. Uczeń, którym była podstawiona osoba, w rzeczywistości nie był rażonym prądem (ale uczestnik-nauczyciel o tym nie wiedział), jednak w odpowiedzi na rzekomo podawane napięcie elektryczne, krzyczał z bólu. Eksperyment wykazał, że aż 62% uczestników – ulegając autorytetowi eksperymentatora – nacisnęło w końcu na generatorze przycisk 450 V, czyli najwyższy.
      Naukowcy z Uniwersytetu SWPS postanowili sprawdzić, czy ludzie będą równie posłuszni robotowi, jak innemu człowiekowi. Przeniesienie różnych funkcji nadzoru i podejmowania decyzji na robota budzi jednak szczególnie silne emocje, ponieważ wiąże się z różnymi zagrożeniami etycznymi i moralnymi. Pojawia się pytanie, czy wspomniane wyżej posłuszeństwo wykazywane przez badanych zgodnie z paradygmatem Milgrama nadal występowałoby, gdyby to robot (zamiast człowieka, tj. profesora uczelni) kazał uczestnikom zadać elektrowstrząsy innej osobie? Celem naszego badania było udzielenie odpowiedzi na to pytanie, mówi doktor Konrad Maj.
      Doktor Maj we współpracy z profesorem Dariuszem Dolińskim i doktorem Tomaszem Grzybem, powtórzył eksperyment Milgrama, ale w roli eksperymentatora osadzono robota. W grupie kontrolnej eksperymentatorem był człowiek. W badaniach wzięli udział uczestnicy, którzy nie wiedzieli, na czym polegał eksperyment Milgrama. Okazało się, że ludzie ulegają też autorytetowi robota i na jego polecenie są skłonni krzywdzić innych ludzi. Co więcej, zarejestrowano bardzo wysoki poziom posłuszeństwa. Aż 90% uczestników w obu grupach – badanej i kontrolnej – nacisnęło wszystkie przyciski na generatorze, dochodząc do wartości 150 V. Od kilku dekad z powodów etycznych te 150 V przyjmuje się za górną wartość przy eksperymencie Milgrama.
      O ile nam wiadomo, to pierwsze badanie, które pokazuje, że ludzie są skłonni szkodzić innemu człowiekowi, gdy robot nakazuje im to zrobić. Co więcej, nasz eksperyment pokazał również, że jeśli robot eskaluje żądania, instruując człowieka, aby zadawał coraz większy ból innemu człowiekowi, ludzie też są skłonni to zrobić, dodaje doktor Maj.
      Już wcześniejsze badania wykazały, że ludzie tak mocno uznają autorytet robota, że podążają za jego poleceniami, nawet gdy nie mają one sensu. Tak było np. podczas eksperymentu, w czasie którego osoby ewakuowane z – symulowanego – pożaru, podążały za poleceniami robota, mimo że wskazał im on drogę ewakuacji przez ciemne pomieszczenie bez widocznego wyjścia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z Politechniki Federalnej w Lozannie (EPFL) wykorzystali ChatGPT-3 do zaprojektowania robotycznego ramienia do zbierania pomidorów. To pierwszy przykład użycia sztucznej inteligencji do pomocy w projektowaniu robotów. Eksperyment przeprowadzony przez Josie Hughes, dyrektor Laboratorium Obliczeniowego Projektowania i Wytwarzania Robotów na Wydziale Inżynierii EPFL, doktoranta Francesco Stellę i Cosimo Della Santinę z Uniwersytetu Technicznego w Delfcie, został opisany na łamach Nature Machine Intelligence.
      Naukowcy opisali korzyści i ryzyka związane z wykorzystaniem systemów sztucznej inteligencji (SI) do projektowania robotów. Mimo tego, że ChatGPT to model językowy i generuje tekst, to dostarczył nam on istotnych wskazówek odnośnie fizycznego projektu i wykazał się wielkim potencjałem pobudzania ludzkiej kreatywności, mówi Hughes.
      Naukowcy najpierw „przedyskutowali” z ChatGPT samą ideę robota, określili, czemu ma on służyć, opisali jego parametry i specyfikację. Na tym etapie rozmawiali z SI na temat przyszłych wyzwań stojących przed ludzkością oraz robotów-ogrodników, które mogą rozwiązać problem niedoborów siły roboczej przy uprawie roślin. Następnie, korzystając z faktu, że ChatGPT ma dostęp do danych naukowych, podręczników i innych źródeł, zadawali mu pytania o to na przykład, jakimi cechami powinien charakteryzować się przyszły robot-ogrodnik.
      Gdy już cechy te zostały opisane i zdecydowano, że chodzi o robotyczne ramię zbierające pomidory, przyszedł czas na zapytanie się sztucznej inteligencji o takie szczegóły jak np. kształt chwytaka oraz poproszenie jej o dane techniczne ramienia oraz kod, za pomocą którego byłoby ono kontrolowane. Przeprowadzone przez SI obliczenia posłużyły nam głównie do pomocy inżynierom w implementacji rozwiązań technicznych. Jednak po raz pierwszy sztuczna inteligencja sformułowała tutaj nowe pomysły, mamy tutaj zatem do czynienia ze zautomatyzowaniem procesów wyższych poziomów poznawczych. Rola człowieka w całym procesie przesunęła się bardziej w stronę techniczną, mówi Stella.
      Naukowcy zwracają też uwagę na problemy związane z wykorzystaniem podobnych systemów. Są to zarówno podnoszone już wątpliwości dotyczące plagiatów czy praw autorskich, jak i np. pytanie o to, na ile innowacyjna jest sztuczna inteligencja i na ile ulega schematom. ChatGPT zaproponował ramię do zbierania pomidorów, gdyż uznał pomidory za najbardziej wartościową uprawę, dla której warto zaprojektować robota. To zaś może po prostu oznaczać, że wybrał tą roślinę, która jest najczęściej opisywana, a nie tę, która jest najbardziej potrzebna.
      Pomimo różnych zastrzeżeń uczeni uważają, że podobne do ChatGPT modele językowe mogą spełniać niezwykle użyteczną rolę. Specjaliści od robotyki muszą się zastanowić, jak wykorzystać te narzędzia w sposób etyczny i przynoszący korzyść społeczeństwu, mówi Hughes.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Instytutu Psychologii UJ oraz Karolinska Institutet zauważyli, że osoby niewidome lepiej od widzących wyczuwają bicie własnego serca. To odkrycie sugeruje, że po utracie wzroku mózg lepiej wyczuwa sygnały dobiegające z wnętrza organizmu.
      Autorzy badań opublikowali na łamach Journal of Experimental Psychology: General artykuł, w którym opisali wyniki eksperymentu z udziałem 36 widzących oraz 36 niewidomych ochotników. Obie grupy zostały odpowiednio dobrane pod względem wieku i płci. Zadaniem badanych było skupienie się na biciu własnego serca i liczenie liczby uderzeń. Nie mogli sprawdzać pulsu ręcznie. Liczenie w ten sposób odbywało się kilkukrotnie, przez krótkie okresy, których długości badani nie znali. Naukowcy prosili ich następnie o podanie liczy uderzeń, a odpowiedzi porównywano z rzeczywistą zarejestrowaną ich liczbą. Ponadto uczestnicy oceniali, na skali 0–10, jak dobrze wykonali zadanie.
      Okazało się, że osoby niewidome uzyskały lepsze wyniki. Nasze wyniki są istotnym krokiem w badaniach nad plastycznością mózgu i pokazują, że u osób niewidomych wyostrza się nie tylko słuch i dotyk, jak wiemy z poprzednich badań, ale także dostęp do sygnałów z wnętrza ciała. To z kolei pozwala nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób osoby niewidome postrzegają swoje emocje przy braku informacji wzrokowej, mówi profesor Marcin Szwed.
      Eksperyment to część większego projektu, w ramach których Karolinska Institutet zajmuje się problemami percepcji ciała, a Instytut Psychologii UJ – plastycznością mózgu. Obie instytucje postanowiły wkroczyć na niemal nieznany temat badawczy i sprawdzić, w jaki sposób osoby niewidome postrzegają własne ciała. Naukowcy chcą przygotować pierwszy szczegółowy opis różnić i podobieństw w postrzeganiu własnego ciała przez osoby widzące i niewidome.
      Ich praca już spotkała się z zainteresowaniem. Napłynęły właśnie bardzo entuzjastyczne recenzje artykułu o społecznym i emocjonalnym odbiorze dotyku u niewidomych. Profesor Szwed i mgr Dominika Radziun zapowiadają, że wkrótce ukaże się kolejna publikacja zespołu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Irinjadappilly Sree Krishna Temple w Kerali żywego słonia zastąpił rzeczywistych rozmiarów mechaniczny model. Będzie on wykorzystywany w różnych rytuałach, np. do przewożenia posągów bóstw podczas procesji. Robot został przekazany przez PETA India oraz aktorkę Parvathy Thiruvothu.
      Irinjadappilly Raman, bo takie imię nadano mechanicznemu słoniowi, potrafi poruszać głową, oczami, uszami i trąbą. Waży 800 kg i ma 3,3 m wysokości. Stworzyła go grupa artystów z dystryktu Thrissur (wcześniej dostarczała ona figury słoni na Dubai Shopping Festival).
      Umożliwienie słoniom życia na wolności powinno być właściwą formą oddawania czci Ganeśi [bogowi mądrości i pomyślności; jest on przedstawiany jako tęgi mężczyzna z głową słonia] - powiedział Rajkumar Namboothiri. Wyraził też nadzieję, że inne świątynie pójdą za przykładem Irinjadappilly Sree Krishna Temple i również zastąpią żywe słonie mechanicznymi.
      Wcześniej świątynia wypożyczała słonie na czas festiwali, ale w ostatnich latach przestała to robić ze względu na wysokie koszty i reakcje zwierząt. Gdy usłyszeliśmy o grupie konstruującej figury do Dubaju, zorganizowaliśmy spotkanie i poprosiliśmy o dostosowanego do naszych sugestii zmodyfikowanego mechanicznego słonia. Później pojawiła się oferta finansowania przez PETA India - opowiada Namboothiri.
      Mechaniczny słoń może przewieźć na swoim grzbiecie do 5 osób. Kornak steruje jego trąbą za pomocą specjalnego przełącznika. W maszynie znajduje się 5 silników. Ramę z metalu pokrywa „skóra” z gumy.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Parku Archeologicznym Pompejów pracę rozpoczął Spot, czworonożny robot, który pomaga w monitorowaniu zabytkowego miejsca i dba o bezpieczeństwo jego pracowników. Spot przeprowadza inspekcję ruin, dostarczając nagrań, które następnie są wykorzystywane podczas badań archeologicznych i podejmowania decyzji dotyczących m.in. konieczności przeprowadzenia prac zabezpieczających.
      Spot pracuje w ramach szerszego projektu o nazwie Smart @ POMPEI. W jego ramach tworzony jest inteligentny samowystarczalny system zarządzania Parkiem. Obecnie w ramach projektu pracują Leica BLK2FLY, czyli pierwszy latający skaner laserowy zdolny do autonomicznego wykonywania skanów 3D oraz wspomniany już Spot firmy Boston Dynamics. Analizą danych dostarczonych przez urządzenia zajmują się specjalne stworzone na potrzeby Pompejów inteligentne platformy.
      Postęp technologiczny w dziedzinie robotyki, sztucznej inteligencji i systemów autonomicznych doprowadził do pojawienia się rozwiązań, które łatwo znalazły zastosowanie w przemyśle i produkcji. Dotychczas nie stosowano takich rozwiązań w archeologii, gdyż to rozległe heterogeniczne środowisko. Dzisiaj, dzięki współpracy z przemysłem wysokich technologii chcemy przetestować roboty w podziemnych tunelach wykopanych przez złodziei rabujących Pompeje. Tunele takie to często bardzo niebezpieczne miejsca. Dzięki robotom będziemy w stanie szybko i bezpiecznie je eksplorować, mówi dyrektor Parku Gabriel Zuchtriegel.
      Od 2012 roku aktywność złodziei rabujących Pompeje wyraźnie się zmniejszyła, gdyż włoska policja zintensyfikowała wysiłki na rzecz walki z nimi. Jednak na terenie otaczającym Pompeje wciąż znajdowane są nowe tunele wykopane przez rabusiów.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...