Gli scienziati creano un robot di metallo liquido che può passare attraverso le sbarre, Terminator

Mar 19, 2023

Nel film Terminator 2: Il giorno del giudizio, la missione del primo Terminator – interpretato da Arnold Schwarzenegger – è quella di proteggere Sarah e John Connor dal T-1000, un nuovo modello di robot killer proveniente dal futuro, così duttile da poter recuperare la sua forma con facilità, anche dopo essere stato colpito o colpito da colpi di arma da fuoco. Ora, gli scienziati cinesi e statunitensi hanno creato qualcosa di simile a un minuscolo T-1000. L'invenzione, realizzata in un metallo che si scioglie a temperatura quasi ambiente, può passare dallo stato solido a quello liquido secondo la volontà dei suoi creatori. Negli esperimenti il ​​robot riusciva a fuggire da una gabbia attraversando le sbarre: si scioglieva per poi solidificarsi nuovamente dall'altra parte. È riuscito a rimuovere un oggetto estraneo dallo stomaco e a saldare un circuito LED.

Il T-1000 nel film di James Cameron era un prototipo prodotto dalla malvagia compagnia Skynet con una "polilega mimetica" di metallo liquido. Anche il nuovo robot, presentato questa settimana sulla rivista scientifica Matter, è realizzato con una matrice metallica: il gallio, che, quando puro, fonde a 29,8°C. In altre parole, si scioglie tra le mani. Oltre al gallio, il robot contiene una lega di altri tre elementi (neodimio, ferro e boro) per amplificare la sua risposta ai campi magnetici.

Il robot è costituito da materiale noto come materia di transizione di fase magnetoattiva – o MPTM, in breve. Un campo magnetico, ad una certa intensità, induce una corrente elettrica all'interno del gallio, generando calore e trasformandolo da solido a liquido. Senza raggiungere quella soglia, questi campi magnetici possono anche far saltare il robot 20 volte la sua altezza, ruotare a 1.500 giri al minuto e muoversi alla velocità di un metro al secondo. Potrebbe non essere grande come il T-1000 nel film – è alto appena un centimetro – ma è un vero concentrato di energia.

In uno dei video condivisi dai ricercatori (vedi sopra), si vede il robot MPTM a forma di minifigure LEGO – larga circa cinque millimetri e alta un centimetro – fuggire da una piccola gabbia attraversando le sbarre in un liquido stato e solidificandosi nuovamente una volta libero. "Un campo magnetico viene utilizzato per scioglierlo in un liquido e rimuoverlo dall'involucro", spiega Carmel Majidi, professore di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon University. Allo stesso modo in cui il gallio si scioglie quando si avvicina ai 30 °C, si solidifica al di sotto di tale soglia e, una volta attraversate le sbarre, ritorna ad essere un metallo duro. Il fatto che si sciolga in mano non significa che non possa essere duro come gli altri metalli.

Gli scienziati hanno ideato diversi esperimenti per mettere alla prova la loro creazione. In uno, lo trasformano in una vite che può raggiungere gli angoli, entrare in un foro nella sua forma liquida e poi diventare solido, sigillandolo. In un altro, il robot MPTM agisce come un saldatore su un circuito LED, utilizzandone una parte come saldante; il gallio funziona sia come materiale saldante che come materiale conduttivo e, come altri metalli, ha un'elevata conduttività elettrica, quindi è molto efficace per il collegamento dei circuiti. Ma se si scioglie a temperatura ambiente, cosa succederà se il circuito si surriscalda mentre è in funzione?

Majidi riconosce il problema del suo cambio di stato. "A causa del suo basso punto di fusione, è possibile che il gallio si ammorbidisca e addirittura si sciolga quando il circuito si surriscalda. Allo stato liquido sarà comunque conduttivo, quindi non influenzerà le sue prestazioni. Tuttavia, per evitare perdite o fuoriuscite, dovrebbe essere sigillato con gomma o altro materiale isolante morbido," dice. In qualità di direttore del Soft Machines Lab della Carnegie Mellon, il campo di competenza di Majidi riguarda i materiali morbidi, dai cristalli ai metalli liquidi, e non è eccessivamente preoccupato dalla prospettiva della fusione del suo MPTM: "La maggior parte della mia ricerca si concentra sui circuiti dei metalli liquidi in cui il materiale conduttivo rimane liquido durante il funzionamento del circuito. Finché il metallo è adeguatamente sigillato e isolato, le perdite di solito non sono motivo di preoccupazione", spiega.

Gli ideatori dell'MPTM pensano che potrebbe avere importanti applicazioni mediche. Utilizzando un modello di stomaco umano riempito d'acqua, hanno risolto due problemi molto comuni in medicina: in uno hanno condotto il robot verso un corpo estraneo che doveva essere rimosso. Giunto accanto ad esso, un magnete ha sciolto il robot, che ha poi provveduto ad avviluppare l'oggetto. Poi, dopo che si è raffreddato, lo hanno estratto rapidamente con dei magneti. Nell'altro, hanno testato la somministrazione di un farmaco avvolto in MPTM. Una volta arrivato dove serviva, si scioglieva e rilasciava il farmaco.