الأعجوبة السحرية: روبوت صغير يشبه الجنيات يطير بقوة الرياح والضوء
يعد فقدان الملقحات، مثل النحل، تحديًا كبيرًا للتنوع البيولوجي العالمي ويؤثر على البشرية من خلال التسبب في مشاكل في إنتاج الغذاء
. في جامعة تامبيري ، طور الباحثون الآن أول روبوت طائر سلبيًا مزودًا بالعضلات الاصطناعية. هل يمكن استخدام هذه الجنية الاصطناعية في التلقيح؟
لقد أدى تطوير البوليمرات المستجيبة للمنبهات إلى توفير ثروة من الفرص المتعلقة بالمواد للجيل التالي من الروبوتات ذات الأجسام الصغيرة ذات الحجم الصغير والتي يتم التحكم فيها لاسلكيًا.
لبعض الوقت الآن، عرف المهندسون كيفية استخدام هذه المواد لصنع روبوتات صغيرة يمكنها المشي والسباحة والقفز. حتى الآن، لم يتمكن أحد من جعلهم يطيرون.
يبحث باحثو مجموعة Light Robots في جامعة تامبيري الآن عن كيفية جعل المواد الذكية تطير.
توصل Hao Zeng ، زميل أبحاث الأكاديمية وقائد المجموعة، Jianfeng Yang ، وهو باحث دكتوراه، إلى تصميم جديد لمشروعهما يسمى FAIRY – Flying Aero-robots بناءً على مجموعة المواد المستجيبة للضوء. لقد طوروا روبوتًا لتجميع البوليمرات يطير بواسطة الرياح ويتحكم فيه الضوء.
“متفوقة على نظيراتها الطبيعية، هذه البذرة الاصطناعية مجهزة بمشغل ناعم. المشغل مصنوع من إلاستومر بلوري سائل يستجيب للضوء، والذي يحفز فتح أو إغلاق الشعيرات عند إثارة الضوء المرئي “، يوضح هاوتسينج.
يسمح البوليمر المتجاوب بإنشاء هياكل اصطناعية تعمل بشكل مستقل. في الطقس المظلم والهادئ، تبقى الجنية ثابتة.
عندما يكون هناك ضوء كافٍ، يفتح الهيكل تلقائيًا مما يسمح بتدفق الهواء في الهواء. الائتمان: جيان فنغ يانغ / جامعة تامبيري
يتم التحكم في الجنية الاصطناعية بواسطة الضوء
تمتلك الجنية الاصطناعية التي طورها Zeng and Yang العديد من ميزات المحاكاة الحيوية.
بسبب مساميتها العالية (0.95) وهيكلها الخفيف الوزن (1.2 مجم)، يمكن أن تطفو بسهولة في الهواء الذي توجهه الرياح. علاوة على ذلك، يتيح توليد حلقة دوامة منفصلة ومستقرة السفر لمسافات طويلة بمساعدة الرياح.
يقول Zeng: “يمكن تشغيل الجنية والتحكم فيها بواسطة مصدر ضوء، مثل شعاع الليزر أو LED”.
هذا يعني أنه يمكن استخدام الضوء لتغيير شكل الهيكل الصغير الذي يشبه بذور الهندباء. يمكن أن تتكيف الجنية يدويًا مع اتجاه الرياح وقوتها عن طريق تغيير شكلها.
يمكن أيضًا استخدام شعاع ضوئي للتحكم في إجراءات الإقلاع والهبوط لتجميع البوليمر هذا.
فرص التطبيق المحتملة في الزراعة
بعد ذلك، سيركز الباحثون على تحسين حساسية المواد لتمكين تشغيل الجهاز في ضوء الشمس.
بالإضافة إلى ذلك، سيقومون بترقية الهيكل بحيث يمكنه حمل الأجهزة الإلكترونية الدقيقة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأجهزة الاستشعار بالإضافة إلى المركبات الكيميائية الحيوية.
وفقًا لـ Zeng ، هناك إمكانية لتطبيقات أكثر أهمية.
“يبدو الأمر وكأنه خيال علمي، لكن تجارب إثبات المفهوم المضمنة في بحثنا تُظهر أن الروبوت الذي طورناه يوفر خطوة مهمة نحو تطبيقات واقعية مناسبة للتلقيح الاصطناعي،” كما يكشف.
في المستقبل، يمكن أن تنتشر الملايين من بذور الهندباء الاصطناعية التي تحمل حبوب اللقاح بحرية بواسطة الرياح الطبيعية ثم يتم توجيهها بواسطة الضوء نحو مناطق معينة بها أشجار تنتظر التلقيح.
يقول زينج: “سيكون لهذا تأثير كبير على الزراعة على مستوى العالم لأن فقدان الملقحات بسبب الاحتباس الحراري أصبح تهديدًا خطيرًا للتنوع البيولوجي وإنتاج الغذاء”.
لا تزال العديد من الأسئلة التي يجب الإجابة عليها
ومع ذلك، يجب حل العديد من المشاكل أولاً.
على سبيل المثال، كيف تتحكم في مكان الهبوط بطريقة دقيقة؟ كيف يتم إعادة استخدام الأجهزة وجعلها قابلة للتحلل؟ تتطلب هذه القضايا تعاونًا وثيقًا مع علماء المواد والأشخاص العاملين في مجال الروبوتات الدقيقة.
المصدر: scitechdaily
شاهد المزيد:
