ابتكار

يستخدم الباحثون الحقول المغناطيسية لإضفاء الحيوية على الروبوتات اللينة

يستخدم الباحثون الحقول المغناطيسية لإضفاء الحيوية على الروبوتات اللينة


تخضع الروبوتات لإصلاح ميكانيكي جديد باستخدام المجالات المغناطيسية للتحكم في تحركاتها. يطور علماء من جامعة ولاية كارولينا الشمالية طرقًا لإنشاء روبوتات ناعمة ذات حركات روبوتية أكثر مرونة.

تطوير الروبوتات اللينة

غالبًا ما تكون حركات الجسم الجامدة خاصية غير مرغوب فيها عندما يتعلق الأمر بمجال الروبوتات. الروبوتات اللينة هي سلالة من الروبوتات المصنوعة من مواد غير صلبة مثل السيليكون والمطاط والنسيج البلاستيكي وما إلى ذلك. القدرة على الخضوع لتشوهات كبيرة تجعل الروبوتات اللينة قطعًا مثالية من الأدوات للقيام بمهام أكثر تعقيدًا كما هو الحال في مجال الهندسة البيولوجية. أحد الاستخدامات المثيرة للاهتمام للروبوتات اللينة هو صنع "أجهزة مساعدة للقلب" بواسطة باحثين من جامعة هارفارد.

روبوتات المجال المغناطيسي

استخدم فريق العلماء المجالات المغناطيسية للتحكم في سلاسل الجسيمات الدقيقة المدمجة في الروبوتات اللينة. تم إنشاء غشاء رقيق بوليمر مرن من خلال الجمع بين جزيئات الحديد الدقيقة في خليط بوليمر سائل وتطبيق الحقول المغناطيسية لتسبب الجسيمات الدقيقة في تكوين سلاسل متزامنة. يتم ترك غشاء البوليمر الرقيق المرن ، مع سلاسل المجالات المغناطيسية المحاذية ، خلفه عند تجفيف الخليط بالكامل. تم نشر ورقة حول هذه الدراسة في منشورات الجمعية الأمريكية للطب الرياضي.

يقول جو تريسي ، الأستاذ المشارك في علوم وهندسة المواد بجامعة نورث كارولينا: "تسمح لنا السلاسل بالتلاعب بالبوليمر عن بُعد كإنسان آلي ناعم من خلال التحكم في المجال المغناطيسي الذي يؤثر على سلاسل الجسيمات المغناطيسية".

[مصدر الصورة: جامعة ولاية نورث كارولينا]

يمكن استخدام اتجاه المجال المغناطيسي المطبق لإثارة سلاسل من جزيئات الحديد الدقيقة لمحاذاة نفسها والبوليمر المحيط في نفس الاتجاه.

تطبيقات الروبوتات اللينة

باستخدام هذه التقنية ، تمكن الفريق من إنشاء ثلاثة أنواع من الروبوتات اللينة. "أحد الأجهزة عبارة عن ناتئ يمكنه رفع ما يصل إلى 50 ضعفًا من وزنه. والجهاز الثاني عبارة عن هيكل يشبه الأكورديون يتوسع ويتقلص ، ويحاكي سلوك العضلات. والجهاز الثالث عبارة عن أنبوب مصمم ليعمل كقوة المضخة التمعجية - ينتقل قسم مضغوط على طول الأنبوب ، مثل شخص يضغط على الجزء الأخير من معجون الأسنان عن طريق تمرير إصبعه على طول الأنبوب "، صرح الفريق.

كانوا مهتمين بشكل خاص بتطوير الطريقة المترية لتقييم أداء الرافعات المغناطيسية مثل الكابولي. يقول بن إيفانز ، الأستاذ المساعد في جامعة إيلون والمؤلف المشارك لكتاب: "نقوم بذلك عن طريق قياس مقدار الوزن الذي يتم رفعه مع مراعاة كل من كتلة الجسيمات في الرافع وقوة المجال المغناطيسي المطبق". ورقة منشورة. هذا مجال تطبيقي جيد لهذه التقنية لأنه سيوفر للباحثين طرقًا تجريبية لتقييم أداء الأجهزة المختلفة.

في الوقت الحالي ، يمتلك الفريق شريطًا يعمل بالوقود المغناطيسي ، والأستاذ المساعد ، جو تريسي ، مفتوح لأي شخص لتقديم أفكار بشأن الاستخدام المحتمل لهذه الروبوتات اللينة. قالت تريسي: "نحن بحاجة إلى مزيد من الأفكار حول ما يمكننا فعله به".

أعتقد أن الروبوتات اللينة هي مستقبل البحث ، مع مزيد من التقدم ، قد تكون الاستخدامات التطبيقية بلا حدود. يمكن تحقيق المزيد من الاختراقات العلمية والهندسية بسبب هذه التكنولوجيا.

راجع أيضًا: الروبوتات اللينة والمواد التي يمكن أن تحدث ثورة في المجال


شاهد الفيديو: مصنعو الروبوتات عبر العالم يقاطعون فيدور روبوت روسيا المقاتل