محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و دانشگاه الون تکنیکی را ایجاد کرده اند که به آنها امکان می دهد از راه دور حرکت روبات های نرم را کنترل کنند ، آنها را تا زمانی که لازم باشد در موقعیت خود قفل کنند و بعداً روبات ها را در شکل های جدید پیکربندی کنند. این تکنیک به زمینه های نور و مغناطیسی متکی است.
جو تریسی ، استاد علوم و مهندسی مواد در ایالت NC و نویسنده مربوطه در مورد این مقاله می گوید: "ما به خصوص از تنظیم مجدد بسیار هیجان زده هستیم." "با مهندسی کردن خصوصیات مواد ، می توان حرکت ربات نرم را از راه دور کنترل کرد ؛ می توانیم آن را نگه داریم تا شکل خاصی را در خود نگه دارد ؛ سپس می توانیم ربات را به شکل اصلی خود برگردانیم یا حرکت آن را تغییر دهیم." همه این موارد از نظر ابزار این فناوری در برنامه های کاربردی زیست پزشکی یا هوافضا بسیار با ارزش است. "
محققان برای این کار از روباتهای نرم ساخته شده از پلیمر تعبیه شده با میکرو ذرات آهن مغناطیسی استفاده کردند. در شرایط عادی ، ماده نسبتاً سفت است و شکل خود را حفظ می کند. با این حال ، محققان می توانند با استفاده از نور از یک دیود تابش نور (LED) ، این ماده را گرم کنند ، و این باعث می شود پلیمر قابل پایدار باشد. محققان پس از عملی شدن ، ثابت كردند كه می توانند با استفاده از یك میدان مغناطیسی ، شکل ربات را از راه دور كنترل كنند . محققان پس از شکل دادن به شکل مورد نظر ، می توانند چراغ LED را از بین ببرند ، به این روبات اجازه می دهد تا سختی اصلی خود را از سر بگیرد - به طور موثر شکل را در محل قفل کند.
محققان با استفاده از بار دوم و از بین بردن میدان مغناطیسی ، توانستند روبات های نرم را به حالت اولیه خود برگردانند. یا آنها می توانند مجدداً نور را به کار گیرند و میدان مغناطیسی را برای جابجایی روبات ها دستکاری کنند یا آنها را مجبور به گرفتن شکل های جدید کنند.
در آزمایش های تجربی ، محققان نشان دادند که می توان از روبات های نرم برای تشکیل "دستگیره" برای بلند کردن و حمل اشیاء استفاده کرد. از روبات های نرم نیز می توان به عنوان گلدان استفاده کرد ، یا با گلبرگهایی که در جهت های مختلف خم می شوند در گلها قرار می گیرند.
جسیکا لیو ، نویسنده اول مقاله و دکترا می گوید: "ما فقط به پیکربندی های باینری محدود نمی شویم ، مانند این که یک دستگیره باز یا بسته باشد". دانشجوی NC ایالت. "ما می توانیم نور را کنترل کنیم تا اطمینان حاصل شود که یک روبات در هر نقطه شکل خود را حفظ خواهد کرد."
علاوه بر این ، محققان یک مدل محاسباتی را تهیه کردند که می تواند برای ساده سازی روند طراحی روبات نرم استفاده شود. این مدل به آنها اجازه می دهد تا قبل از ساختن نمونه اولیه ، شکل یک ربات ، ضخامت پلیمر ، فراوانی ریز ذرات آهن در پلیمر و اندازه و جهت میدان مغناطیسی مورد نیاز را مرتب کنند.
بیشتر بخوانید: توضیحاتی در مورد ترانسمیتر فشار
تریسی می گوید: "مراحل بعدی شامل بهینه سازی پلیمر برای برنامه های مختلف است." "برای مثال ، پلیمرهای مهندسی که به منظور پاسخگویی به نیازهای برنامه های خاص ، در دماهای مختلف پاسخ می دهند."
مقاله "بازسازی مجدد تنظیم شده توسط فوتوترمی و مغناطیسی کامپوزیت های پلیمری برای روباتیک نرم" ، در مجله Science Advances آمده است . اولین نویسنده مقاله جسیکا لیو ، دکترای دکتری است. دانشجوی NC ایالت. این مقاله توسط جاناتان گیلن ، دانشجوی سابق کارشناسی ارشد در ایالت NC ، تألیف شده است. Sumeet Mishra ، دانشجوی دکتری سابق. دانشجو در ایالت NC؛ و بنیامین ایوانز ، استادیار فیزیک در دانشگاه الون.
نظرات شما عزیزان:
