علماء يصممون روبوتات صغيرة تشبه السلطعون يقودها الليزر

بكين 26 مايو 2022 (شينخوا) طور علماء صينيون وأمريكيون روبوتا صغيرا حر يشبه السلطعون يستطيع السير في اتجاهات مختلفة بسرعات متفاوتة.

ونشرت دراسة اليوم الخميس في مجلة ساينس روبوتكس تفاصيل الروبوتات الصغيرة، والتي تتكون من سبيكة ثابتة الشكل وحجمها أصغر من ملليمتر. يتم استخدام الليزر للتلاعب مباشرة بحركاتهم.

واستغل هان منغ دي من جامعة بكين ومعاونوه من جامعة نورث وسترن في إلينوي الالتواء الميكانيكي المتحكم به لتحويل أنماط ثنائية الأبعاد متعددة الطبقات إلى هياكل ثلاثية الأبعاد.

بعد ذلك، قاموا بترسيب طبقة إضافية من ثاني أكسيد السيليكون لإصلاح الأشكال ثلاثية الأبعاد، والتي يمكن أن تتراوح من مصفوفات من خيوط منحنية وتركيبات مطوية شبيهة بالأوريغامي، إلى تكوينات المحاكاة الحيوية المتعددة، وفقا للدراسة.

ووجد الباحثون أن التسخين الانتقائي لجزء معين من الروبوت يمكن أن يؤدي إلى حركة اتجاهية، وذلك بفضل التغيير غير المتزامن في الشكل أثناء المسح بالليزر.

عندما يضيء الليزر على الروبوتات، تتمدد مفاصلها من الحرارة وعندما يتوقف ضوء الليزر تنقبض مفاصلها عندما تبرد. يتسبب هذا في حركة شبيهة بالسلطعون، حيث تعتمد سرعتها واتجاهها على تردد الضوء وزاويته.

ويعمل الروبوت الشريطي الموضح في الورقة بمتوسط سرعة 0.017 مم / ثانية بتردد مسح بالليزر يبلغ 0.1 هرتز ويزيد متوسط سرعته إلى 0.49 مم / ثانية بتردد 10 هرتز.

وأظهرت الدراسة أيضا أن الروبوتات يمكنها العودة إلى أشكالها ثنائية الأبعاد الأصلية وإعادة تشكيلها لتناسب الأغراض المختلفة. ومن خلال الأشكال الهندسية ثلاثية الأبعاد وأنماط المسح بالليزر، يمكنهم الانحناء واللف والقفز والتحرك المتعرج.

وقال الباحثون إن الروبوتات الصغيرة، المصممة للإنتاج الضخم، لديها القدرة على استخدامها كأجهزة استشعار متنقلة في المساحات المحدودة أو الجراحة طفيفة التوغل في المستقبل.