ربات‌های «نرمی» که مثل هزارپا درون بدن راه می‌روند

محققان روشی برای ساخت ربات‌های نرم با استفاده از بادکنک پیدا کرده‌اند که وقتی آن را باد می‌کنند، تغییر شکل می‌دهد.

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از ایندیپندنت، این فناوری جدید برای ساخت رباتی به کار رفته است که دست‌های «گیرنده»‌ای دارد (و می‌تواند چیز‌هایی را به‌اصطلاح در «چنگ» بگیرد)، دم متحرکی مانند دم ماهی دارد و دارای سیم‌پیچ متحرکی است که می‌تواند برای دربرگرفتن توپی کوچک به کار رود.

پیر-توماس برون، استادیارمهندسی شیمی و زیست‌شناسی دانشگاه پرینستون، می‌گوید برخلاف ربات‌های متعارف انعطاف‌ناپذیر، ربات نرم به دلیل ماهیتی که دارد، می‌تواند با پدیده‌های نرم مثل اندام‌های انسان یا بر فرض گوجه فرنگی تعامل داشته باشد به همین دلیل برای برداشت محصول، برداشتن اقلام از روی تسمه نقاله، یا انجام مراقبت‌های بهداشتی، کارایی چشم‌گیرتری دارد و می‌تواند بخشی از پیراپوشاک یا افزاره‌های زیرپوستی باشد و به بیماران قلبی کمک کند.

این ربات‌ها را با تزریق حباب به پلیمر مایعی به نام الاستومر می‌سازند. الاستومر وقتی جامد شود، حالت لاستیک را دارد و باد کردن این افزاره باعث می‌شود خمش‌پذیر شود و بتواند حرکت کند. وقتی این الاستومر به پایین می‌رسد، جاذبه سبب می‌شود حباب‌ها در بالا قرار گیرند. وقتی الاستومر سفت شد، می‌توان آن را از قالب برداشت و باد کرد.

ساخت این ربات‌ها آسان نیست. مهار کردن چگونگی کش آمدن و تغییر شکل دادن آن توسط فعالگر (اجزای کنترل‌گر حرکت) چالشی‌تر از ربات‌های انعطاف‌ناپذیر است، زیرا می‌توانند تا بی‌نهایت صورت تغییرشکل یابند.

عامل‌های متعددی مانند ضخامت روکش الاستومر، سرعت ته‌نشین شدن آن و مدت لازم برای سفت شدن آن، بر چگونگی حرکت آن اثر می‌گذارد. طول این فعالگر‌ها نیز می‌تواند چند متر باشد و اندام‌هایی به ظرافت مو داشته باشند.

تره‌ور جونز، محقق مهندسی شیمی و زیست‌شناسی، می‌گوید: اگر بگذاریم زهکشی مدت بیش‌تری طول بکشد و سپس عمل‌آوری صورت گیرد، لایه رویی نازک‌تر می‌شود. هر چه این لایه نازک‌تر باشد، وقتی آن را باد می‌کنیم بیش‌تر کشش پیدا می‌کند و در نتیجه خمش کلی بیش‌تری رخ می‌دهد.

فعال‌سازی این ربات‌ها را علاوه بر هوا، با استفاده از نیروی مغناطیسی، جریان الکتریکی، یا تغییر دادن دما و رطوبت هم می‌توان انجام داد. به گفته محققی به نام اتین ژامبون پویلت، چگونگی کارکرد این ربات‌ها را با استفاده از معادله‌ای ساده و قابل استفاده توسط همگان می‌توان پیش‌بینی کرد.

دستی ستاره‌شکل که می‌تواند توت بچیند، ماهیچه‌ای قادر به پیچش، و انگشتانی که قادرند یک به یک باز شوند، از جمله ربات‌هایی هستند که این محققان در حال حاضر توانسته‌اند بسازند. البته این ربات بی‌ایراد نیست. حباب‌گذاری فقط در لوله‌های چند متری پر شده با الاستومر موفقیت‌آمیز است و باد کردن بیش از حد، باعث ترکیدن آن می‌شود.

جونز می‌گوید: ایراد می‌تواند به راستی به بروز فاجعه بینجامد.

این محققان امیدوارند با توسعه بیش‌تر این ربات‌ها بتوان آن‌ها را همراه هم، به صورت دنباله‌ای شبیه هزارپا به حرکت درآورد، یا به صورتی که از یک منبع معین شبیه قلب انسان، با هم منقبض یا منبسط شوند.

جونز می‌گوید: این مسئله را در قلمرو فیزیک خیلی خوب می‌شناسیم و حالا می‌توان در قلمرو رباتیک در مورد آن کندوکاو کرد.