به گزارش ایمنا، یک تیم میان‌رشته‌ای متشکل از دانشمندان و مهندسان دانشگاه مینه‌سوتا، در آمریکا، فرآیند اکستروژن (رانش) را با الهام از گیاهان طراحی کرده‌اند که در نوع خود نخستین است و رشد موادمصنوعی را ممکن می‌سازد. روش جدید، این امکان را برای پژوهشگران فراهم می‌کند که ربات‌های نرم بهتری بسازند که می‌توانند در مکان‌های صعب‌العبور، محیط‌های پیچیده و برخی قسمت‌های داخل بدن انسان حرکت کنند.
کریس الیسون (Chris Ellison)، استاد گروه مهندسی شیمی و علم مواد دانشگاه مینه‌سوتا، اظهار کرد: طراحی روش‌های جدید تولید برای رقابت‌پذیری و ارائه محصولات به مردم بسیار مهم است. در بخش رباتیک، ربات‌ها بیش از پیش در محیط‌های خطرناک و دورافتاده استفاده می‌شوند و این همان‌جایی است که این کار باید تأثیرش را نشان دهد.
رباتیک نرم یک رشته نوظهور است که ربات‌ها در آن از مواد نرم و انعطاف‌پذیر ساخته می‌شوند. ربات‌های نرم در حال رشد می‌توانند مواد جدیدی ایجاد کنند و در حین حرکت، «رشد» کنند. می‌توان از این ماشین‌ها برای انجام عملیات در مناطق دورافتاده ای استفاده کرد که انسان نمی‌تواند به آنجا برود.
ربات‌های نرم فعلی که در حال رشد هستند دنباله‌ای از مواد جامد را پشت سر خود می‌کشند و می‌توانند از گرما یا فشار برای تبدیل آن مواد به ساختاری دائمی‌تر استفاده کنند که شباهت زیادی به نحوه تغذیه چاپگر سه‌بعدی با رشته جامد برای تولید محصول شکل‌دار خود دارد. به هر حال، کشیدن مواد جامد در اطراف خم‌ها و پیچ‌ها دشوارتر می‌شود و حرکت ربات‌ها را در مواجهه با موانع روی زمین یا مسیرهای پرپیچ‌وخم دشوار می‌کند.
تیم دانشگاه مینه‌سوتا این مشکل را با طراحی یک ابزار جدید برای اکستروژن حل کرد؛ فرآیندی که مواد در آن از طریق یک دهانه عبور می‌کنند تا شکلی خاص ایجاد کنند. استفاده از این فرآیند جدید به ربات اجازه می‌دهد تا به جای ساخت مواد مصنوعیِ خود با استفاده از مواد جامد، آن‌ها را با مایعات بسازد.
دانشمندان معتقدند از نحوه رشد گیاهان و قارچ‌ها الهام گرفتیم. گیاهان و قارچ‌ها موادی را در انتهای اندام خود، هم در نوک ریشه و هم در شاخه‌های جدید، جمع می‌کنند و ما این فرآیند را به یک سیستم مهندسی ترجمه کردیم.
گیاهان از آب برای انتقال بلوک‌های ساختمانی استفاده می‌کنند که همزمان با رشد گیاه به ریشه‌های جامد تبدیل می‌شوند. پژوهشگران با استفاده از تکنیکی به نام «فوتوپلیمریزاسیون» که در آن از نور برای تبدیل مونومرهای مایع به ماده جامد استفاده می‌شود، توانستند با استفاده از مواد مصنوعی از این فرآیند تقلید کنند. با استفاده از این فناوری، ربات نرم می‌تواند به‌آسانی از موانع و مسیرهای پرپیچ‌وخم عبور کند بدون اینکه نیاز داشته باشد مواد جامد را پشت سر خود بکشد.
این فرایند جدید در تولید نیز کاربرد دارد؛ پژوهشگران در این تکنیک فقط از مایع و نور استفاده می‌کنند؛ در نتیجه، احتمالاً به عملیاتی که از گرما، فشار و ماشین‌آلات گران‌قیمت برای ایجاد و شکل‌دادن به مواد استفاده می‌کند، نیازی نیست.
نظر شما