Mokslas ir IT

2019.12.08 10:29

Mokslininkai išmokė plastiką „vaikščioti“ ir tikina, kad mokytis gali ir kitos medžiagos

LRT.lt2019.12.08 10:29

Suomijos mokslininkai išmokė plastikinę juostelę judėti reaguojant į šviesą. Jų pastangas paskatino garsūs Ivano Pavlovo eksperimentai su šunimis. Tiesa, tiems, kurių vaizduotė yra itin laki, plastikinių daiktų judėjimas atrodo kaip kuriamas košmaras ir galimas plastiko sukilimas prieš žmones.

Tamperės universiteto profesorius Arri Priimagi tiria daug sudėtingesnius plastikus, nei tuos, kurie neleidžia mūsų gėrimui išsipilti ar padeda iki namų parnešti prekes.

Plastikai pagaminti iš termiškai reaguojančių skystųjų kristalų polimerų tinklų, padengtų dažais, ir gali paversti kitos rūšies energiją judesiu.

Įprastai plastikas reaguoja į karštį, bet ne į šviesą. Visgi profesorius su kolegomis žurnale „Matter“ rašo, kad jiems pavyko sekti Pavlovo pėdomis ir žingsnis po žingsnio „išmokyti“ plastiką susieti šviesą su šiluma.

Pavlovas išmokė šunis susieti varpelio garsą su maistu – išgirdę varpelio garsą, šunys pradėdavo seilėtis ir nekantrauti tarsi maistas būtų jų dubenyje. A. Priimagi plastikus veikė šiluma ir šviesa kartu, o vėliau šviesos užteko, kad būtų gautas plastiko atsakas, tarsi jis būtų veikiamas šilumos.

Plastiko juostelės susilenkdavo, kai jas apšviesdavo, ir vėl išsitiesdavo, kai pasiekdavo tamsią zoną. Toks procesas, parinkus tinkamos formos juosteles, leidžia joms judėti.

Autoriai tai vadina „ėjimu“, tačiau judėjimo greitis labiau primena šliaužimą. Plastiko juostelės juda milimetro per sekundę greičiu.

Tyrimai ir bandymai prasidėjo, kai Olli Ikkala iš Aalto universiteto svarstė, ar medžiagos gali mokytis. Mes žinome, kad kompiuteriai tai gali padaryti, bet kaip yra su kažkuo daug paprastesniu? Ankstesniame tyrime ta pati komanda įrodė, kad atsakymas yra teigiamas, nes sukūrė gelį, kuris išmoko ištirpti jį veikiant šviesa.

Naujaso tyrimo metu moksliningai analizavo medžiagą, kurios lankstumas priklauso nuo vidinių molekulių padėties. „Kad medžiaga išmoktų, ji turi turėti atmintį. Kai medžiaga kaitinama, skystųjų kristalų polimero paviršiuje iš pradžių pasklidę dažai įsiskverbia į medžiagą ir taip suformuoja atmintį“, – teigė O. Ikkala.

Tyrimo autoriai net išmokė plastiką patraukti daiktus ir planuoja suderinti reakcijas į konkrečias šviesos spalvas, naudodamiesi tuo, kad kai kurie dažai reaguoja tik į tam tikro dažnio šviesą. Tai padėtų sukurti ypač lengvus robotus, kuriems nereiktų maitinimo šaltinio, o jie būtų valdomi per atstumą naudojant šviesą.

Mokslininkai pasiruošę priimti kritiką dėl analogijos ir palyginimo su Pavlovo šunimis, nes jų sistemos yra labai paprastos, negali būti lyginamos su biologinėmis struktūromis. Visgi, jų teigimu, žingsnis po žingsnio bus galima kurti ir sudėtingesnius biologinius darinius.