علماء يُطورون روبوتاً يلتقط الأشياء بمخلب نباتي
طوّر العلماء روبوتاً مرعباً مع مخلب نباتي يمكنه التقاط الأشياء والإمساك بها بشكل يحاكي نبتة صائدة للذباب.
واستخدم مهندسون من سنغافورة أقطابًا كهربائية صغيرة يتم التحكم فيها عن بُعد لمحاكاة أوراق النباتات آكلة اللحوم الشهيرة.
وفي حين أن المشروع قد يبدو ضرباً من الخيال العلمي، فإن دمج المواد النباتية اللينة والمرنة في الروبوتات يمكن أن يكون له تطبيقات عملية معقولة.
وأوضح الفريق أن هذا الابتكار سيسمح للروبوتات بالتقاط ومعالجة الأشياء الهشة التي قد تتلف عند التقاطها بواسطة أدوات الإمساك الميكانيكية التقليدية، وفي الوقت نفسه، تتطلب طاقة أقل وتستجيب بشكل أسرع من المشغلات اللينة التقليدية المصنوعة من مواد قائمة على البوليمر.
وأجرى الدراسة خبير تكنولوجيا النانو وينلونج لي وزملاء من جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة، وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية " لقد أظهرنا أنه يمكن دمج العامل النباتي مع ذراع آلية لالتقاط سلك دقيق وتعديله بشكل مستقل لالتقاط جسم متحرك".
وتحصل النبتة التي قام الباحثون بتقليدها على العناصر الغذائية من الحشرات والعناكب التي تذوب في الفصوص الشبيهة بالفخ، ويتم تشغيل المصائد من خلال التحفيز المتكرر لما يسمى بـ "الشعر الحساس" على الأسطح الداخلية للأوراق المميتة.
لكن في دراستهم، وجد لي وزملاؤه بدلاً من ذلك أنهم يستطيعون إجبار المصائد على الإغلاق عن طريق تحفيزها باستخدام أقطاب كهربائية منخفضة الطاقة، وعند ضبطها على تردد التحفيز الصحيح، تستجيب الأوراق للمشغل الإلكتروني في غضون 1.3 ثانية.
ووفقًا للفريق، تظل الفصوص قادرة على الإغلاق عند الطلب لمدة تصل إلى يوم واحد بعد قطعها من النبتة، ومع ذلك فإن هذا المفهوم يأتي مع عيب واحد، حيث تستغرق المصائد ساعات لإعادة فتحها بعد تحفيزها على الإغلاق.
وأضاف الباحثون أن النباتات معيارية ويمكن عزلها وتركيبها على مجموعة متنوعة من المنصات، وخلصوا إلى أنه بدمجها مع الإلكترونيات اللينة الحالية أو الإلكترونيات النباتية، يمكن استخدام هذه الوحدة النمطية في بناء العديد من الروبوتات، وأجهزة الاستشعار، والميمريستورات، والدوائر الأيونية، وأجهزة الرعاية الصحية النباتية.
واستخدم مهندسون من سنغافورة أقطابًا كهربائية صغيرة يتم التحكم فيها عن بُعد لمحاكاة أوراق النباتات آكلة اللحوم الشهيرة.
وفي حين أن المشروع قد يبدو ضرباً من الخيال العلمي، فإن دمج المواد النباتية اللينة والمرنة في الروبوتات يمكن أن يكون له تطبيقات عملية معقولة.
وأوضح الفريق أن هذا الابتكار سيسمح للروبوتات بالتقاط ومعالجة الأشياء الهشة التي قد تتلف عند التقاطها بواسطة أدوات الإمساك الميكانيكية التقليدية، وفي الوقت نفسه، تتطلب طاقة أقل وتستجيب بشكل أسرع من المشغلات اللينة التقليدية المصنوعة من مواد قائمة على البوليمر.
وأجرى الدراسة خبير تكنولوجيا النانو وينلونج لي وزملاء من جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة، وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية " لقد أظهرنا أنه يمكن دمج العامل النباتي مع ذراع آلية لالتقاط سلك دقيق وتعديله بشكل مستقل لالتقاط جسم متحرك".
وتحصل النبتة التي قام الباحثون بتقليدها على العناصر الغذائية من الحشرات والعناكب التي تذوب في الفصوص الشبيهة بالفخ، ويتم تشغيل المصائد من خلال التحفيز المتكرر لما يسمى بـ "الشعر الحساس" على الأسطح الداخلية للأوراق المميتة.
لكن في دراستهم، وجد لي وزملاؤه بدلاً من ذلك أنهم يستطيعون إجبار المصائد على الإغلاق عن طريق تحفيزها باستخدام أقطاب كهربائية منخفضة الطاقة، وعند ضبطها على تردد التحفيز الصحيح، تستجيب الأوراق للمشغل الإلكتروني في غضون 1.3 ثانية.
ووفقًا للفريق، تظل الفصوص قادرة على الإغلاق عند الطلب لمدة تصل إلى يوم واحد بعد قطعها من النبتة، ومع ذلك فإن هذا المفهوم يأتي مع عيب واحد، حيث تستغرق المصائد ساعات لإعادة فتحها بعد تحفيزها على الإغلاق.
وأضاف الباحثون أن النباتات معيارية ويمكن عزلها وتركيبها على مجموعة متنوعة من المنصات، وخلصوا إلى أنه بدمجها مع الإلكترونيات اللينة الحالية أو الإلكترونيات النباتية، يمكن استخدام هذه الوحدة النمطية في بناء العديد من الروبوتات، وأجهزة الاستشعار، والميمريستورات، والدوائر الأيونية، وأجهزة الرعاية الصحية النباتية.
