ساخت روبات شناگر با استفاده از مواد واکنش‌پذیر

ایسنا : پژوهشگران آمریکایی و سوئیسی، نوعی روبات خودران ابداع کرده‌اند که به‌دلیل ساخته شدن از مواد واکنش‌پذیر، می‌تواند در آب شنا کند. مهندسان «موسسه فناوری کالیفرنیا» (Caltech) در آمریکا و «انستیتو تکنولوژی فدرال زوریخ» (ETH Zurich) در سوئیس، روبات‌هایی ابداع کرده‌اند که بدون نیاز به موتور، «سروو» (servo) یا ذخیره انرژی، قادر به حرکت دادن خود هستند. این روبات‌ها که نخستین نمونه از نوع خود هستند، می‌توانند در آب شنا کنند زیرا مواد سازنده آنها، با تغییر دما تغییر شکل می‌دهند. سروو موتور یا موتور کنترلی نوعی از موتورهای الکتریکی است که با هدف به‌کارگیری در سیستم‌های کنترل فیدبک طراحی می‌شود. این ابداع، مانع میان مواد و روبات‌ها را از بین می‌برد. این مواد، به عملکرد ماشین‌های خودران منجر می‌شوند. «دارایو» (Daraio)، استاد مهندسی مکانیک و فیزیک کاربردی موسسه فناوری کالیفرنیا و از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: نمونه‌های ما نشان می‌دهند که می‌توان از مواد ساختار یافته‌ای که در واکنش به نشانه‌های زیست‌محیطی تغییر شکل می‌دهند، برای کنترل و حرکت دادن روبات‌ها استفاده کرد.

این سیستم محرکه جدید، به نوارهای نوعی پلیمر انعطاف‌پذیر تکیه دارد که هنگام سرد شدن، پیچ می‌خورند و هنگام گرم شدن، دچار کشش می‌شوند. این پلیمر، برای فعال‌سازی کلیدی به‌کار می‌رود که داخل بدنه روبات قرار دارد و به باله‌ای متصل می‌شود که به روبات امکان می‌دهد مانند یک قایق پارویی شنا کند. هنگامی که روبات سرد در آب گرم قرار می‌گیرد، پلیمر دچار کشش می‌شود، کلید را فعال می‌سازد و موجب می‌شود باله‌های انرژی روبات، ناگهان به سمت جلو رها شوند. نوارهای پلیمر می‌توانند برای واکنش‌های خاص در زمان‌های گوناگون، تنظیم شوند؛ یعنی یک نوار ضخیم نسبت به یک نوار نازک، زمان بیشتری را صرف می‌کند تا گرم و به کشش دچار شود و در نهایت، باله را فعال کند. این قابلیت تنظیم، به پژوهشگران، امکان طراحی روبات‌هایی را می‌دهد که قابلیت چرخش و حرکت با سرعت‌های متفاوت را دارند.

این پژوهش، براساس بررسی پیشین دارایو و «دنیس کوچمن» (Dennis Kochmann)، استاد هوافضای موسسه فناوری کالیفرنیا صورت گرفته است. آنها از زنجیره‌ عناصر بای استابل، برای انتقال سیگنال‌ها و ساخت گیت‌های رایانه‌مانند استفاده کردند. گروه دارایو و همکارانشان، در آخرین تکرار این طراحی توانستند عناصر پلیمر و کلیدها را طوری به هم متصل کنند که یک روبات چهار باله‌ای بتواند به سمت جلو شنا کند، بارگیری کوچکی انجام دهد و سپس به عقب بازگردد. «اوساما بلال» (Osama R. Bilal)، دانشمند فوق دکترا و از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: ما با ترکیب حرکات ساده توانستیم کدگذاری ماده را برای انجام یک توالی از رفتارهای پیچیده انجام دهیم.