فلزات تاشو برای ساخت روباتهای جدید
روباتهایی که با اختراع مواد فلزی قابل انعطاف ساخته میشوند میتوانند در شرایط خطرناک به اجرای عملیات بپردازند
وقتی صحبت از دستگاههای روباتیک با بدنه نرم میشود، منظور روباتهایی هستند که مانند لاستیک نرم هستند یا مانند اوریگامی تا میشوند. حالا روباتهایی که مانند اوریگامی تا میشوند، بهزودی میتوانند به لطف یک ماده فلزی تاشوی الکتریکی رسانا، سبکتر، محکمتر و کاربردیتر شوند. دستگاههای روباتیک نرم که به شکل و شمایل اوریگامی هستند، پیش از این معمولا از ورقههای تاشده پلاستیکی یا کاغذی ساخته میشوند. برای اینکه آنها را بهصورت الکترونیکی کاربردی کنیم، باید سنسورها و مدارهایی به سطح آنها اضافه شود که این کار آنها را حجیمتر، سنگینتر و کمانعطافتر میکند.
ماده جدیدی که توسط دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور توسعه یافته، در ابتدا با کاغذ ساخته میشود. این ماده جدید اگرچه در یک ساختار انبساطی و انقباضی تا میشود، اما شبیه لایههای آکاردئون نیست. این ساختار در محلول اکسید گرافین غوطهور و در محلولی از یونهای پلاتین، طلا یا نقره قرار داده میشود. پس از آن در گاز آرگون با دمای 800درجه سانتیگراد سوزانده و آنگاه در هوایی با دمای 500درجه سانتیگراد سوزانده میشود.
به گزارش نیواطلس، این فرایند منجر به تولید مادهای متشکل از 70درصد پلاتین و 30درصد کربن بیشکل یا خاکستر میشود. در آخرین مرحله، این ماده در یک محلول الاستومر(نوعی پلیمر) فرو برده میشود تا تثبیت شود. محصول نهایی، مادهای تاشو، کشسان و انعطافپذیر با ضخامت 90میکرومتر است. به گزارش نیواطلس، وزن این محصول معادل نیمی از وزن کاغذ است، اما نه شبیه کاغذ و نه شبیه پلاستیک است، بلکه یک رسانای الکتریکی است. به علاوه، این ماده میتواند دمای هوا را تا 800درجه سانتیگراد و تا 5دقیقه بدون اینکه بسوزد تحمل کند. همچنین این ماده در پاسخ به جریان الکتریکی گرما ایجاد میکند. این ویژگیها به روباتهای دارای «ستون فقرات» که از این ماده ساخته شدهاند کمک میکند که در شرایط خطرناک به اجرای عملیات بپردازند و درصورت لزوم از بدنه خود یخزدایی کنند. آزمایشهای انجام شده همچنین نشان داده است که این ماده قادر به سنجش فشار مکانیکی است و از آنجا که بهعنوان آنتن خودش عمل میکند، برای روباتها این امکان را ایجاد میکند تا بهطور بیسیم با یکدیگر یا با یک اپراتور انسانی ارتباط برقرار کنند. دانشمندان اکنون بهدنبال استفاده از فلزات ارزانقیمت مانند مس برای تولید این ماده هستند. آنها همچنین در جستوجوی ابزارهایی هستند که امکان ذخیره انرژی را برای این ماده فراهم کند. درصورتی که این اتفاق رخ دهد دیگر نیازی به یک باتری جداگانه برای روباتها نیست. این امیدواری وجود دارد که درنهایت بتوان از این ماده در برنامههایی مانند روباتهای جستوجو و نجات یا دستگاههای پروتز سبک استفاده کرد.
جهش جدید روباتیک
دانشمندان با این پیشرفت به نقطه عطفی در حوزه تکنولوژی روباتیک دست یافتهاند. روباتهای قابل انعطاف و نرم که توسط محققان ساخته شده است، کاربردهای مختلفی خواهند داشت. تحویل دارو به مردم، عملیات نجات در سوانح و حوادث و بازوهای پروتزی بخشی از کاربردهای این روباتهای انعطافپذیر است.
در روباتهای معمولی که به شکل و شمایل اوریگامی هستند، از پلاستیک، کاغذ و لاستیک استفاده میشود. این مواد باعث انعطافپذیری بیشتر در روباتها بهمنظور فعالیت در محیطهای دارای محدودیت میشود. اجزای الکتریکی و سنسورها روی روبات نصب میشوند، اما آنها اندازه و حجم روبات را افزایش میدهند.
از این رو، نیاز به روباتهای انعطافپذیر که کاملاً از مواد فلزی ساخته شده باشند، وجود دارد. این روش در دانشگاه ملی سنگاپور بهطور دقیق مفهومسازی شده است. این تیم تحقیقاتی مواد مبتنی بر فلز را تهیه کردهاند که میتواند توسعه روباتهای نرم، چابک و زیرک را تسهیل کند.
محققان فلزات گرانقیمت مانند پلاتین را با خاکستر ترکیب کردند تا ماده جدیدی با توانایی تا شدن مضاعف تولید کنند. علاوه بر این، وزن سبک این ماده به محققان در ساخت روباتهای با انعطافپذیری بالا کمک کرده است. وزن کم این ماده جدید باعث میشود که کارآمدی آن بیشتر شود.
گروههای پزشکی میتوانند از پیشرفت این روباتهای سبکوزن بهره ببرند. علاوه بر این، تکنولوژی سنسور مورد استفاده در این روباتها فرصتهای جدیدی را برای تحقیق و توسعه ایجاد میکند. همچنین در بازوهای پروتزی که با این ماده ساخته شدهاند، ویژگیهای سنجش فشار را میتوان فعال کرد.
پلاستیک، کاغذ و لاستیک در روباتها
در روباتهای معمولی که به شکل و شمایل اوریگامی هستند، از پلاستیک، کاغذ و لاستیک استفاده میشود. این مواد باعث انعطافپذیری بیشتر در روباتها بهمنظور فعالیت در محیطهای دارای محدودیت میشود