تازه‌ترین کشف محققان؛

تار‌های عنکبوت ماهیچه ربات‌ها می‌شوند/ ابریشم‌هایی به نازکی تار و به سختی فولاد

محققان دریافتند ابریشم عنکبوت زمانی که در معرض رطوبت قرار می‌گیرد، مقاومت بسیار زیادی در مقابل حرکات چرخشی از خود نشان می‌دهد و از این ویژگی می‌توان در ساخت ماهیچه ربات‌ها یا محرک‌های مصنوعی استفاده کرد.

کد خبر: ۷۴۹۸۰۶

يکشنبه - ۱۲ اسفند ۱۳۹۷ / March 03, 2019

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، تار عنکبوت هم‌اکنون به عنوان یکی از سخت‌ترین و محکم‌ترین مواد براساس وزنش شناخته شده است و به تازگی نیز محققان با انجام آزمایش‌هایی روی ابریشم عنکبوت سعی دارند که از آن‌ها در ساخت ماهیچه یا عملگر‌های هیدرولیک در علم رباتیک بهره ببرند.

ابریشم عنکبوت پروتئینی است که توسط عنکبوت تولید می‌شود. عنکبوت از ابریشم خود برای تنیدن تار برای ساخت خانه یا دیگر سازه‌ها استفاده می‌کند که به صورت تار عنکبوت‌های مشبک برای شکار دیگر موجودات یا تار و پیله برای فرزندانشان است. مقاومت کششی یک ابریشم ضخیم برابر با فولاد است.

گروهی از محققان کشف کرده‌اند که این الیاف انعطاف‌پذیر به شدت به تغییرات رطوبت پاسخ می‌دهد. این تار‌ها از یک سطحی از رطوبت نسبی به بعد منقبض می‌شوند و پیچ می‌خورند و با اعمال نیروی کافی شبیه به یک عملگر هیدرولیکی عمل می‌کنند. این عملگر، نوعی موتور در شیر‌های کنترل است که تامین نیروی لازم جهت باز و بسته کردن شیر و قرار دادن آن در موقعیت مطلوب و متناسب با سیگنال ارسالی از طریق کنترلر انجام می‌شود.

این تیم تحقیقاتی شامل پروفسور و چند دانشجوی رشته مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه MIT همچنین دانشگاه علوم و فناوری ووهان در چین می‌شود. آن‌ها ویژگی جالبی از تار عنکبوت را با نام «ابرانقباض» به صورت تصادفی کشف کردند که در آن فیبر‌های نازک تار عنکبوت به طور ناگهانی در پاسخ به تغییرات رطوبت منقبض می‌شوند و در همان زمان پیچ می‌خورند و نیروی محرک قوی‌ای ایجاد می‌کنند.

این تیم در آزمایش‌های خود، از ابریشم عنکبوت برای ساخت یک نوع آونگ استفاده کردند و آن را درون محفظه‌ای قرار دادند که رطوبت نسبی داخل آن قابل کنترل بود. زمانی که محققان رطوبت درون محفظه را افزایش دادند، آونگ شروع به چرخش کرد و در واقع ویژگی عجیب و منحصر به‌فرد تار عنکبوت را نشان داد. از همین رو آن‌ها تصمیم گرفته‌اند که از این ویژگی تار عنکبوت برای ساخت ماهیچه‌های مصنوعی استفاده کنند.

محققان معتقدند که این پدیده برای استفاده در فناوری رباتیک بسیار جالب خواهد بود و روش جدیدی را برای کنترل حسگر‌ها یا ابزار‌های کنترل‌کننده در اختیار دانشمندان قرار خواهد داد. از نظر آن‌ها کنترل حرکات ربات‌ها با کمک کنترل رطوبت ایده بسیار هیجان‌انگیزی است.

آن‌ها امیدوارند که به زودی از این ماده در ساخت ربات‌های نرم یا الیاف مصنوعی هوشمند استفاده کنند.