Sano sana "popcorn", ja luulet todennäköisesti maukasta teatteriruokaa. Mutta nämä pienet ytimet kykenevät tekemään paljon enemmän kuin vain leikkaamaan John Krasinski -elokuvan mykistetyn jännityksen. Ne sisältävät käytettävän voimasäiliön. Lisättäessä lämpöä, popppausprosessi vapauttaa Pandoran laatikon energiaa, joka voidaan valua käytettäessä käyttää.
Steven Ceron, Cornell Universityn mekaaninen insinööri (ja oletamme popcorn -harrastajan) päätti tehdä juuri tämän koesarjassa. Toukokuussa hän esitteli houkuttelevat havainnot IEEE: n kansainvälisessä robotti- ja automaatiokonferenssissa: popcornikäyttöiset robotit. Nyt Ceron on kirjoittanut tulokset paperiin - ja se on aiheuttanut melko robotti ruckuksen.
”Ensimmäisenä reaktionani oli ihmetellä, oliko tämä erittäin hyvin tutkittu vitsi”, kertoo Adi Azulay, Microsoftin suunnittelija, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Mutta he tekivät kaiken siellä - ja saavuttivat kaiken, mitä he aikoivat tehdä."
On ymmärrettävää, kuinka kaikki tämä saattaa räjähtää. Ilmaus ”popcornilla varustetut robotit” herättää melko kuvan - mutta ennenkuin mielikuvitustasi kulkee villinä B-elokuvan juonen avulla, jossa kuvataan hyper-älykkäät humanoidit, jotka ohjaavat tulisia ytimiä Manhattanin kaduille, muista, että maissipolttoaineelliset toiminnot ovat edelleen sen alkuvaiheessa.
Ceronin paperissa, ”Popcorn-Driven Robot Actuators”, esitetyt robotit ovat yksinkertaisia: esimerkiksi yksi on kolmen sormen sormi, joka tarttuu tiukkaan palloon; toinen tukee yhdeksän naulaisen ketjukellon painoa.
Toimilaitteet ovat laitteiden tai järjestelmien komponentteja, jotka muuntavat energian tarkoituksenmukaiseksi liikkeeksi yleensä tehtävän suorittamiseksi - kuten mekanismi, joka sulkee ja avaa venttiilin höyryn vapauttamiseksi. Mutta toimilaitteet voivat mennä koneiden ulkopuolelle: Esimerkiksi hauislihasi on eräänlainen toimilaite, koska se kanavoi energiaa soluistasi liikkeisiin, kuten taipumiseen.
Kun popcorn-ydin aukeaa, se käy läpi silmiinpistävän fyysisen muutoksen. Sovellus lämmittää superhöyrytaskuja vettä kyynelmuotoisen hupun sisälle. Lopulta paine kasvaa niin pitkälle, että hauras ulkokuori ei enää pysty sitä pitämään siinä - ja tärkkelyspitoisuus räjähtää eteenpäin (muuten kuulemasi "pop" on itse asiassa paineistetun vesihöyryn ääni, joka vapautuu korvista) kahleet). Tämä todenmukaisesti tulivuorenpurkaus on se, jonka avulla tärkkelysmainen, tyynylihainen liha voi pirouette ulos, laajentuen jopa 15, 7 kertaa tilavuuteen. Suihkuttaessa suhteellisen viileään ympäröivään ilmaan, pilvekuivat kuivaavat ja laskeutuvat turvonneiksi, rapeiksi pilviksi, jotka pariutuvat niin hyvin voin ja suolan kanssa.
Ceron ja hänen kollegansa tajusivat, että he olivat nähneet tämän energian menevän hukkaan liian kauan. Yrittäessään valjastaa popin voima, tutkijat päättivät nähdä, voisiko he mennä viljan vastaisesti ja työntää tämän perustärkkelyksen rajoja.
Yhdessä kokeessa tutkijat käyttivät popcornia “juuttuneen” toimilaitteen virran lisäämiseen lisäämällä rakenteellista eheyttä irtonaiseen ulkokuoreen ytimen hyppääessä. Popcorn juuttui itseään vasten laajentuessaan, mikä teki rakenteesta riittävän jäykän vetämään roikkuvaa 100 gramman painoa ylöspäin. Toisessa ryhmä käytti popcornia puhtaasti energialähteenä asettamalla ytimet joustavaan astiaan kahden johtimien avulla kiinnitetyn levyn väliin. Kun ytimet puhkesivat auki, levyt työnnettiin erilleen vetämällä langat tiukasti kiinni ja puristamalla käsin muotoinen ”tarttuja” suljettua langan alla.
"Toivomme todella, että [tämä työ] motivoi muita harkitsemaan ei-perinteisiä materiaaleja, jopa jotain satunnaista kuin popcornia", sanoo Ceron haastattelussa IEEE Spectrumin Evan Ackermanin kanssa .
Suuri haittapuoli popcornilla toimiville roboteille? Ei ole Benjamin Buttoning näitä mutkikkaita räjähdyksiä. Tämä ei ole vain kertaluonteinen toimilaite, vaan myös kun olet täyttänyt järjestelmän popped-maisilla, sinun on silti puhdistettava raunio (vaikkakin, kuten paperissa huomautetaan, purkautuneet ytimet liukenevat veteen kahden viikon kuluttua - mikä on hienoa, jos toimit hyvin, erittäin rauhallisella määräajalla).
Mutta mistä popcornista puuttuu kestävyys, se korvataan olemalla kevyt, kustannustehokas ja biologisesti hajoava - etenkin verrattuna ilmapumppuun, joka, vaikka kykenee kierrättämään ilmaa järjestelmänsä kautta, vaatisi myös suhteellisen kallista valmistusprosessia, joka lisää paljon painoa robottijärjestelmälle. Toisin sanoen, ehkä popcornista voi tulla kompostoroitu levy robottiruokia.
"Meidän ei tarvitse aina etsiä huipputeknologisia ratkaisuja", Ceronin ohjaaja Kirsten H. Petersen, joka johtaa Cornellin Collective Embodied Intelligence Lab -tapahtumaa, väittää lehdistötiedotteessa Cornellille. "Yksinkertaiset robotit ovat halpoja ja ovat vähemmän alttiita vioille ja kulumiselle."
Ja tietysti popcorn on niin syötävä. Yksi houkutteleva sovellus voi olla nielevä laite lääketieteelliseen toimenpiteeseen - vaikka ensimmäisten tutkijoiden olisikin huolehdittava huolellisesti mekaniikkansa kanssa varmistaakseen, että tärkkelyspitoiset räjähdykset eivät aiheuta tuhoa ihmiskehossa. Toinen este, kuten Azulay huomauttaa, on, että "vaikka popcorn on sulava, mikään popping-tapa ei ole."
Joten vaikka työstä voi olla tietoa ytimistä, kuten yleensä, vain aika näyttää, ovatko havainnot todella suolaansa arvoisia.
