روبات شناگری که درصورت آسیب‌دیدن خود را ترمیم می‌کند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، بافت زنده می‌تواند بسیاری از صدمات وارد شده بر خود را بهبود دهد، اما ایجاد چنین توانایی‌هایی در سیستم‌های مصنوعی مانند روبات‌ها، بسیار چالش برانگیز بوده است. در حال حاضر، محققان مقاله‌ای در نشریه Nano ACS به چاپ رساندند که در آن توسعه فناوری روبات‌های کوچک شناگر تشریح شده که می‌توانند پس از شکستن به دو یا سه قطعه خود را به‌صورت مغناطیسی درمان کنند. محققان می‌گویند این راهبرد می‌تواند روزی برای ساخت دستگاه‌های مستحکم برای تمیز کردن محیط‌زیست یا محیط‌های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

محققان این پروژه روبات‌های کوچکی را توسعه داده‌اند که می‌توانند درون یک مایع شنا کنند و عملکرد‌های مفیدی مانند تمیز کردن محیط‌زیست، مواد شیمیایی و عمل جراحی را انجام دهند. اگر چه بیشتر آزمایش‌ها در محیط آزمایشگاهی انجام شده است، اما در همین شرایط نیز این ماشین‌های کوچک به محیط‌های خشن آزاد رفته، جایی که می‌توانند آسیب ببینند. روبات‌های شناگر اغلب از پلیمر‌های شکننده یا هیدروژل‌های نرم افزاری ساخته می‌شوند که به راحتی می‌توانند شکسته شده یا آسیب ببینند.

جوزف وانگ و همکارانش به‌دنبال طراحی شناگرانی بودند که می‌توانستند در حین حرکت، بدون کمک انسان یا سایر عوامل خارجی، خود را درمان کنند.

محققان این پروژه روبات‌های شناگر را با ابعاد ۲ سانتیمتر به شکل ماهی‌هایی ساختند. این روبات‌های شناگر دارای یک لایه پایینی رسانا، یک لایه میانی سفت و سخت، آبرگریز و یک لایه فوقانی از میکروذرات تراز و مغناطیسی بودند. همچنین روی سطح این شناگر از نانوذرات مغناطیسی استفاده شده تا بتوان آن را با کمک مغناطیس کنترل کرد.

این تیم پلاتین را به دم اضافه کرد که با پراکسید هیدروژن واکنش می‌دهد تا حباب‌های اکسیژن تشکیل داده که ربات را به حرکت در می‌آورد. در واقع پراکسید هیدروژن به‌عنوان سوخت در این فرآیند استفاده می‌شود. هنگامی که محققان یک شناگر را در یک ظرف پتری پر شده با یک محلول پراکسید ضعیف هیدروژن قرار دادند، این شناگر به سمت لبه‌های ظرف شروع به حرکت کرد. سپس آن‌ها بدنه شناگر را با یک تیغه بریدند و دم اجازه داشت تا در همان اطراف حرکت کند. دم به بقیه بدن نزدیک شد، اصلاح شکل ماهی از طریق یک برهم‌کنش مغناطیسی قوی صورت گرفت.

این روبات‌ها می‌توانند خود را هنگام برش به سه قطعه، ترمیم کنند و یا زمانی که نوار مغناطیسی در پیکربندی‌های مختلف قرار داده شد، دوباره به شکل اصلی در می‌آید. محققان می‌گویند که این راهبرد چند منظوره، سریع و ساده خودترمیمی می‌تواند گامی مهم برای تعمیر شناور‌ها و روبات‌های کوچک باشد.