ساختن ربات ترمیناتور دو در حال ممکن شدن! دانشمندان یک ربات انساننما ساختهاند که میتواند به شکل مایع درآید و سپس دوباره به شکل اولیه برگردد
دانشمندان به پیشرفت تازهای در فناوری رباتیک رسیدهاند. آنها روباتی با ویژگی تغییر شکل پذیری ساختهاند که میتواند بین حالتهای مایع و فلزی جابجا شود تا در محیط های دشوار بدون به آسیب حرکت کند. این رباتهای کوچک میتوانند در زمینههایی مانند مونتاژ الکترونیک و حتی پزشکی کاربرد داشته باشند. این رباتها میتوانند از مسیرهای پرمانع عبور کنند یا داروها را تحویل معده دهند.
مهندس چنگ فنگ پان از دانشگاه چینی هنگ کنگ در چین میگوید: «دادن توانایی جابجایی بین حالت مایع و جامد به روباتها، عملکرد بیشتری به آنها میدهد».
برای ساختن این ربات، تیمی از محققان به رهبری پان و همکارش، کینگیوان وانگ از دانشگاه سان یات سن در چین، به طبیعت به عنوان منبع الهام روی آوردند. حیواناتی مانند خیار دریایی میتوانند سفتی بافتهای خود را برای بهبود ظرفیت بار و محدود کردن آسیب فیزیکی تغییر دهند و اختاپوسها میتوانند سفتی بازوهای خود را برای استتار، دستکاری اشیا و حرکت تغییر دهند.
برای طراحی روباتی که بتواند کاری مشابه انجام دهد، محققان به مادهای غیرسمی نیاز داشتند که بتواند به راحتی بین حالت نرم و سخت در دمای محیط جا به جا شود. پس گالیوم را انتخاب کردند، فلز نرمی که نقطه ذوب آن 29.76 درجه سانتیگراد در فشار عادی است یعنی چند درجه کمتر از میانگین دمای بدن انسان. به طوری که گالیوم فقط با نگه داشتن در دست ذوب میشود.
محققان در ماتریس گالیوم، ذرات مغناطیسی جاسازی کردند و یک «ماشین انتقال بین فاز جامد-مایع مغناطیسی فعال» تولید کردند.
مهندس مکانیک کارمل مجیدی از دانشگاه کارنگی ملون، یکی از نویسندگان ارشد مقاله این تیم، میگوید: «ذرات مغناطیسی در اینجا دو نقش دارند.
«یکی از آنها این است که آنها باعث پاسخ ماده به یک میدان مغناطیسی متناوب میشوند، بنابراین میتوانید از طریق القاء، مواد را گرم کنید و باعث تغییر فاز شوید. اما ذرات مغناطیسی همچنین به روباتها تحرک و توانایی حرکت در پاسخ به میدان مغناطیسی میدهند.»
پس از آزمایش برای اینکه مشخص شود آیا انتقال از جامد به مایع برگشتپذیر است یا خیر، محققان رباتهای کوچک خود را آزمایش کردند. این رباتها میتوانند از روی خندقهای کوچک بپرند، از موانع بالا بروند و حتی برای انجام وظایف مشارکتی در هنگام جابجایی اجسام قبل از ترکیب و استحکام مجدد، از هم جدا شوند.
آنها حتی یک نسخه انساننمای کوچک داشتند که به شکل یک شکل لگو بود و برای فرار از سلول کوچک زندان، از میلهها عبور میکرد و در سمت دیگر دوباره شکل میگرفت. ادای احترامی به صحنهای از فیلم ترمیناتور دو.
سپس، تیم کاربردهای عملی را بررسی کردند. آنها مدلی از معده انسان ایجاد کردند و ربات را واداشتند که یک شی کوچک درون آن را ببلعد و بیرون بیاورد. این میتواند روشی تازه برای بیرون آوردن اجسام خارجی مثلا باتریهای بلعیده شده باشد و یا به صورت معکوس به این ترتیب دارو تحویل بدن داد.
برای تعمیر مدار هم این رباتها میتوانند در مدارها حرکت کنند و روی آن ذوب شوند تا به عنوان رسانا و لحیم کاری عمل کنند و حتی به عنوان یک اتصال دهنده عمل کنند.
برای اینکه این رباتها در دنیای واقعی کاربرد پیدا کنند، ماشین انتقال فاز نیاز به تغییراتی دارد. به عنوان مثال، از آنجایی که بدن انسان بالاتر از نقطه ذوب گالیم خالص است، رباتی که برای اهداف زیست پزشکی طراحی شده است، میتواند از یک ماتریس آلیاژی مبتنی بر گالیوم ساخته شود.
مجیدی میگوید: «تحقیقات آینده باید بیشتر بررسی کند که چگونه میتوان از این روباتها در زمینه زیست پزشکی استفاده کرد.
این تحقیق در Matter منتشر شده.
این نوشتهها را هم بخوانید
