ربات کوچکی که بدون باتری داخل بدن حرکت میکند+فیلم
پژوهشگران موسسه فناوری فدرال سوئیس (ETH Zurich) از توسعه یک ربات بسیار کوچک الهامگرفته از سفرهماهی خبر دادهاند که بدون باتری و کابل تنها با استفاده از امواج فراصوت کنترل و هدایت میشود. این ربات که استینگریبات (Stingraybot) نام دارد به لطف عضلاتی متشکل از ریزحبابها افقهای تازهای را در حوزههایی مانند جراحی، پزشکی، زیستشناسی حیات وحش و رباتیک نرم میگشاید.
به گزارش new atlas، این ربات تنها ۴ سانتیمتر عرض دارد و با حرکات موجی بالههای سینهای خود مشابه حرکت طبیعی سفرهماهیها در آب شنا میکند. نکته قابلتوجه این است که استینگریبات برای تامین انرژی یا کنترل از راه دور، به هیچ کابل یا باتریای نیاز ندارد؛ بلکه تحریک فراصوتی باعث خمشدن و انقباض عضلات میکروسکوپی آن میشود.
دنیل احمد، استاد رباتیک آکوستیکی برای علوم زیستی و سلامت در ETH Zurich و سرپرست این پژوهش که نتایج آن در مجله Nature منتشر شده، میگوید: حرکت موجی یکی از مهمترین دستاوردهای ما بود. این موضوع نشان میدهد که با استفاده از ریزحبابها میتوان نهتنها حرکات ساده بلکه الگوهای حرکتی پیچیده شبیه موجودات زنده را ایجاد کرد.
در این فناوری پژوهشگران با استفاده از قالبهای میکروساختاری، غشاهایی سیلیکونی با حفرههایی بسیار ریز (در حد یکدهم میلیمتر و تقریبا به ضخامت موی انسان) ساختهاند. پس از قرار گرفتن این غشاها در مایع هوا درون این حفرهها بهصورت ریزحباب به دام میافتد. ارسال امواج فراصوت به این ساختارها امکان کنترل بسیار سریع و دقیق آنها را در حد چند میلیثانیه فراهم میکند و موجب ایجاد حرکات خمشی یا موجی در جهات مختلف میشود.
نوع حرکت ایجادشده به آرایش ریزحبابها بستگی دارد. ردیفهایی از حبابهای هماندازه باعث ایجاد حرکت خمشی متناسب با شدت امواج فراصوت میشوند، در حالی که آرایش حبابهایی با اندازههای متفاوت در فرکانسهای مختلف حرکت موجی ایجاد میکند.
به گفته پژوهشگران در حالی که رباتها و ماشینهای سخت و صلب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و حملونقل مناسب هستند، برخی وظایف بهویژه در محیطهای زیستی به انعطافپذیری بسیار بالاتری نیاز دارند؛ ویژگیای که در بدن جانوران و انسانها دیده میشود و امکان حرکت نرم و عبور از فضاهای تنگ بدون آسیب را فراهم میکند.
یکی از مهمترین کاربردهای این عضلات ریزحبابی دستکاری دقیق و ملایم در حوزه پزشکی و زیستشناسی است. تیم احمد پیشتر بازوی گیرندهای مینیاتوری توسعه داده که قادر است بدون آسیب موجودات بسیار ظریف را بگیرد.
ژییوان ژانگ، از نویسندگان این پژوهش میگوید این ابزار موفق شده لارو یک ماهی زبرا را بدون وارد کردن آسیب بگیرد؛ بهطوریکه لارو پس از رهاسازی، سالم شنا کرده است.
پژوهشگران همچنین یک ربات چرخدار سیلیکونی بسیار کوچک ساختهاند که با استفاده از همین فناوری توانسته در مسیر پیچدرپیچ روده خوک حرکت کند.
به گفته ژان شی، یکی دیگر از نویسندگان پژوهش محیط روده به دلیل باریک، خمیده و نامنظم بودن یکی از چالشبرانگیزترین فضاها برای حرکت رباتهاست.
علاوه بر این تیم ETH Zurich وصلههای دارورسان فعالشونده با امواج فراصوت طراحی کرده که میتوانند به سطوح خمیده بافتهای بدن بچسبند و دارو را با دقت بالا آزاد کنند. در صورت ادامه موفقیت این فناوری پژوهشگران امیدوارند در آینده از استینگریباتها حتی بهصورت بلعیدهشده در کپسولهای حلشونده برای رساندن دارو به دستگاه گوارش بدون نیاز به جراحی پرهزینه و پرخطر استفاده شود.
انتهای پیام/
