لوح معدني يتيح للروبوتات التمدّد والانطواء
مدار الساعة ـ نشر في 2019/12/02 الساعة 08:32
مدار الساعة - ابتكر فريق من الباحثين من جامعة سنغافورة الوطنية خامة معدنية جديدة تصلح للاستخدام لصناعة الروبوتات المرنة الصغيرة القابلة للانطواء والتي تحمل اسم "أوريغامي".
وتستطيع روبوتات "أوريغامي" أداء مهام متعددة بحسب حجمها وإمكانياتها المختلفة، حيث يمكن استخدام الأحجام بالغة الصغر منها لتوصيل الجرعات الدوائية إلى الأعضاء المريضة داخل جسم الانسان، كما تدخل الأحجام الأكبر في مهام الإغاثة والانقاذ في الأماكن الضيقة التي يصعب على البشر الوصول إليها.
ونظراً لأنه يتعين أن تكون هذه الروبوتات مرنة وقابلة للانطواء، فإنها تصنع في كثير من الأحيان من مواد ورقية أو من خامات البلاستيك أو المطاط، ثم تضاف إليها وحدات استشعار وأجهزة كهربائية من أجل تشغيلها وتمكينها من أداء وظائفها، وإن كانت هذه المكونات الإضافية تمثل عبئاً زائداً بالنظر إلى الوزن الخفيف لتلك الروبوتات.
ولكن الفريق البحثي في جامعة سنغافورة استطاع تطوير خامة معدنية جديدة تصلح لصناعة هذه الروبوتات اللينة.
وأفاد الموقع الإلكتروني "ساينس ديلي" المتخصص في مجال التكنولوجيا، بأن الخامة الجديدة تجمع بين مواد معدنية مثل البلاتين وخامات أخرى مثل رماد الورق المحترق، وتتميز بأنها أخف وزنا من الورق بمقدار النصف، كما أنها أكثر كفاءة نظراً لإمكانياتها المتطورة.
وذكر "ساينس ديلي" أن الروبوتات المصنوعة من الخامة الجديدة أوفر في استهلاك الطاقة بنسبة 30% كما أن هذه المادة تتيح حرية حركة أكبر وسرعة أعلى للروبوت.
ويتم صناعة الخامة الجديدة عن طريق وضع أوراق السليولوز في محلول أوكسيد الجرافين، ثم غمرها داخل محلول آخر يحتوي على أيونات معدنية مثل البلاتين، ويجري بعد ذلك حرق هذه المادة في فرن مغلق عند درجة حرارة 800 مئوية ثم في مكان معرض للهواء عند حرارة 500 مئوية.
وقال يانج هايتو، الباحث في بقسم الكيمياء وهندسة الجزيئات الحيوية في جامعة سنغافورة الوطنية: "لقد اختبرنا العديد من المواد الموصلة للكهرباء حتى توصلنا إلى هذه التركيبة الفريدة التي تجمع بين قدرات الاستشعار وإمكانيات التوصيل اللاسلكي، وبالتالي، فإن هذه الخامة المبتكرة تفسح المجال أمام استخدام المواد غير التقليدية من أجل صناعة الروبوتات المتطورة".
ويأخذ المنتج النهائي لهذه العملية شكل لوح معدني رقيق لا يزيد سمكه عن 90 ملليمتر، و يتكون بنسبة 70% من البلاتين و30% من الكربون، وتتميز الخامة الجديدة بأنها مرنة بما يكفي للانثناء دون أن تنكسر فضلاً عن قدرتها على التمدد والانطواء.
وتستطيع روبوتات "أوريغامي" أداء مهام متعددة بحسب حجمها وإمكانياتها المختلفة، حيث يمكن استخدام الأحجام بالغة الصغر منها لتوصيل الجرعات الدوائية إلى الأعضاء المريضة داخل جسم الانسان، كما تدخل الأحجام الأكبر في مهام الإغاثة والانقاذ في الأماكن الضيقة التي يصعب على البشر الوصول إليها.
ونظراً لأنه يتعين أن تكون هذه الروبوتات مرنة وقابلة للانطواء، فإنها تصنع في كثير من الأحيان من مواد ورقية أو من خامات البلاستيك أو المطاط، ثم تضاف إليها وحدات استشعار وأجهزة كهربائية من أجل تشغيلها وتمكينها من أداء وظائفها، وإن كانت هذه المكونات الإضافية تمثل عبئاً زائداً بالنظر إلى الوزن الخفيف لتلك الروبوتات.
ولكن الفريق البحثي في جامعة سنغافورة استطاع تطوير خامة معدنية جديدة تصلح لصناعة هذه الروبوتات اللينة.
وأفاد الموقع الإلكتروني "ساينس ديلي" المتخصص في مجال التكنولوجيا، بأن الخامة الجديدة تجمع بين مواد معدنية مثل البلاتين وخامات أخرى مثل رماد الورق المحترق، وتتميز بأنها أخف وزنا من الورق بمقدار النصف، كما أنها أكثر كفاءة نظراً لإمكانياتها المتطورة.
وذكر "ساينس ديلي" أن الروبوتات المصنوعة من الخامة الجديدة أوفر في استهلاك الطاقة بنسبة 30% كما أن هذه المادة تتيح حرية حركة أكبر وسرعة أعلى للروبوت.
ويتم صناعة الخامة الجديدة عن طريق وضع أوراق السليولوز في محلول أوكسيد الجرافين، ثم غمرها داخل محلول آخر يحتوي على أيونات معدنية مثل البلاتين، ويجري بعد ذلك حرق هذه المادة في فرن مغلق عند درجة حرارة 800 مئوية ثم في مكان معرض للهواء عند حرارة 500 مئوية.
وقال يانج هايتو، الباحث في بقسم الكيمياء وهندسة الجزيئات الحيوية في جامعة سنغافورة الوطنية: "لقد اختبرنا العديد من المواد الموصلة للكهرباء حتى توصلنا إلى هذه التركيبة الفريدة التي تجمع بين قدرات الاستشعار وإمكانيات التوصيل اللاسلكي، وبالتالي، فإن هذه الخامة المبتكرة تفسح المجال أمام استخدام المواد غير التقليدية من أجل صناعة الروبوتات المتطورة".
ويأخذ المنتج النهائي لهذه العملية شكل لوح معدني رقيق لا يزيد سمكه عن 90 ملليمتر، و يتكون بنسبة 70% من البلاتين و30% من الكربون، وتتميز الخامة الجديدة بأنها مرنة بما يكفي للانثناء دون أن تنكسر فضلاً عن قدرتها على التمدد والانطواء.
مدار الساعة ـ نشر في 2019/12/02 الساعة 08:32