03-02-2023 05:04 PM
سرايا - ابتكر الباحثون روبوتًا مصغرًا يمكن أن يذوب ويعود إلى شكله الأصلي ، مما يسمح له بإكمال المهام في أماكن ضيقة أو حتى الهروب من خلف القضبان. اختبر الفريق قدرته على الحركة وتحويل الشكل ونشر نتائجهم يوم الأربعاء في مجلة ماتر .
بينما يبدو الروبوت الذائب والمتغير الشكل وكأنه شيء من فيلم خيال علمي، وجد الفريق في الواقع مصدر إلهامهم في حيوان بحري هنا على الأرض: خيار البحر. يقول المؤلف الرئيسي والمهندس الميكانيكي كارمل ماجيدي من جامعة كارنيجي ميلون لمراسل Science News ماكنزي بريلامان إن خيار البحر "يمكن أن يغير صلابته بسرعة كبيرة وعكسها". "التحدي الذي يواجهنا كمهندسين هو محاكاة ذلك في أنظمة المواد اللينة."
والروبوتات التقليدية صلبة وذات أجسام صلبة ، لذا لا يمكنها دائمًا المناورة عبر المساحات الصغيرة. من ناحية أخرى، تعتبر الروبوتات اللينة أكثر مرونة ، لكنها تميل إلى أن تكون أضعف ويصعب التحكم فيها. لذلك ، لإنشاء مادة قوية ومرنة، ابتكر الفريق مادة يمكنها الانتقال بين الحالة السائلة والصلبة.
لتحقيق هذا العمل الفذ، صنع الباحثون الروبوت الخاص بهم من معدن يسمى الغاليوم ــ الذي له نقطة انصهار منخفضة تبلغ حوالي 86 درجة فهرنهايت ــ وجسيمات مغناطيسية مدمجة بداخله. بسبب هذه الجسيمات، يمكن للعلماء التحكم في الروبوتات بالمغناطيس، مما يدفعهم إلى التحرك أو الذوبان أو التمدد.
وتم إقامة سلسلة من الاختبارات، يمكن للروبوت الجديد أن يقفز ما يصل إلى 20 ضعف طول جسمه ، ويتسلق الجدران ، ويلحم لوحة دوائر كهربائية ويهرب من سجن وهمي، ويمكن أن يدعم جسمًا ما يقرب من 30 مرة من وزنه في حالته الصلبة ، وفقًا للدراسة.
ويقول الباحثون إن هذه التكنولوجيا قد يكون لها تطبيقات في مجال الطب الحيوي، ولتوضيح كيفية ذلك ، استخدموا الروبوت لإزالة كرة من معدة بشرية نموذجية. كان الروبوت الصلب قادرًا على التحرك بسرعة إلى الكرة ، والذوبان ، وإحاطة الكرة ، والالتحام مرة أخرى في مادة صلبة والسفر مع الكائن خارج النموذج.
وفي هذا الاختبار، استخدم الباحثون الغاليوم، لكن درجة حرارة معدة الإنسان الحقيقية تبلغ حوالي 100 درجة فهرنهايت - أعلى من نقطة انصهار المعدن.
وقال نيكولاس بيرا ، مهندس الروبوتات بجامعة هارفارد ، والذي لم يشارك في الدراسة ، لـ Science News : "إنها أداة مقنعة" . لكن في حين أن الباحثين في مجال الروبوتات اللينة غالبًا ما يصنعون مواد جديدة ، "يكمن الابتكار الحقيقي الذي سيأتي في الجمع بين هذه المواد المبتكرة المختلفة" ، كما أخبر المنشور.
ويقول الفريق إنه في المستقبل ، يمكن أن تساعد روبوتات الغاليوم في تجميع وإصلاح الدوائر التي يصعب الوصول إليها أو العمل كمسمار عالمي عن طريق الصهر وإعادة التشكيل في مقبس لولبي. قبل أن يمكن استخدام الروبوت في شخص حي ، على الرغم من ذلك ، يجب على العلماء معرفة كيفية تتبع موقعه داخل المريض ، وفقًا لما قاله لي تشانغ ، المهندس الميكانيكي في جامعة هونغ كونغ الصينية والذي لم يشارك في الدراسة ، لمجلة نيو ساينتست .