ساخت روبات شب‌تاب

دانشمندان MIT با الهام از کرم‌های شب‌تاب، روباتی را طراحی کرده‌اند که در طول پرواز نور رنگی از خود ساطع می‌کنند.

 به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ کرم‌های شب‌تاب که حیاط خلوت تاریک را در غروب‌های گرم تابستان روشن می‌کنند از درخشندگی خود برای جذب جفت، دفع شکارچیان یا فریب طعمه استفاده می‌کنند.

این حشرات درخشان جرقه الهام دانشمندان MIT را برانگیخت. آنها با استفاده از طبیعت، ماهیچه‌های مصنوعی نرم الکترولومینسانس را برای ربات‌های پرنده در مقیاس حشرات ساختند. الکترولومینسانس یا برق‌درخشی یک پدیده دیداری و الکتریکی است که یک ماده در اثر عبور جریان الکتریکی از آن یا قرار گرفتن در معرض میدان الکتریکی، نور ساطع می‌کند. این موضوع با تابش نور از جسم سیاه که در اثر حرارت است یا هرگونه واکنش شیمیایی و مکانیکی، متفاوت است.

محققان MIT ماهیچه‌های مصنوعی ریزی برای کنترل بال‌های روبات طراحی کرده‌اند که در طول پرواز نور رنگی ساطع می‌کنند.

الکترولومینسانس می‌تواند روبات‌ها را قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر کند. برای مثال، اگر در یک ماموریت جستجو و نجات به داخل ساختمان فروریخته فرستاده شود، روباتی که بازماندگان را پیدا می‌کند، می تواند از چراغ ها برای علامت دادن به بقیه و درخواست کمک استفاده کند.

وزن این روبات‌های ریزمقیاس به سختی به اندازه یک گیره کاغذ است. در نتیجه نمی‌توانند حسگری را با خود حمل کنند. به همین دلیل محققان باید با استفاده از دوربین‌های مادون قرمز حجیمی که در فضای باز به خوبی کار نمی‌کنند، آنها را ردیابی می‌کردند. اما متوجه شدند که می‌توانند روبات‌ها را دقیقا با استفاده از نوری که ساطع می‌کنند و تنها سه دوربین گوشی‌های هوشمند ردیابی کنند.

محققان می‌گویند: روبات‌های بزرگ می‌توانند با استفاده از ابزارهای مختلف مانند بلوتوث، بی‌سیم، با همه اشیای دور و اطراف‌شان ارتباط برقرار کنند، اما برای یک روبات کوچک و با قدرت محدود، مجبور بودیم به حالت‌های ارتباطی جدید فکر کنیم.

ساخت روبات شب‌تاب

آنها با قرار دادن ذرات الکترولومینسانس کوچک در عضلات مصنوعی روبات این کار را انجام دادند. این فرآیند تنها 2/5 درصد وزن روبات را افزایش داد؛ بدون اینکه تاثیری روی عملکرد پروازش داشته باشد.

محرک درخشان

محققان دانشگاه MIT قبلا هم یک تکنیک جدید را برای ساخت محرک‌های نرم یا ماهیچه‌های مصنوعی آزمایش کرده‌ بودند که بال‌های روبات را تکان می‌دهند. این محرک‌های بادوام با جایگزینی لایه‌های بسیار نازک الاستومر و الکترود نانولوله‌های کربنی در یک پشته و سپس رول کردن آن به شکل یک استوانه‌ای ساخته می‌شوند. هنگامی که ولتاژی به این سیلندر اعمال می‌شود، الکترودها الاستومر را فشرده می‌کنند و کرنش مکانیکی بال را تکان می‌دهد.

اما این تیم برای ساخت یک محرک درخشان، سولفات روی الکترولومینسانس را در الاستومر ادغام کردند که در طی تولید با چندین چالش نیز روبرو شدند.

ابتدا، مجبور شدند الکترودی بسازند که نور را مسدود نکند. از این رو، آن را با استفاده از نانولوله‌های کربنی بسیار شفاف ساختند که تنها چند نانومتر ضخامت دارند و می‌توانند نور را از خود عبود دهند.

با این حال، ذرات روی تنها در حضور یک میدان الکتریکی بسیار قوی و با فرکانس بالا روشن می‌شوند. این میدان الکتریکی الکترون‌های ذرات روی را تحریک می‌کند و سپس ذرات زیر اتمی نور به نام فوتون را ساطع می‌کنند. محققان از ولتاژ بالا برای ایجاد یک میدان الکتریکی قوی در محرک نرم استفاده می‌کنند و سپس روبات را با فرکانس بالا هدایت می‌کنند که باعث می‌شود ذرات به شدت روشن شوند.

معمولا مواد الکترولومینسانس از نظر انرژی بسیار پرهزینه هستند، اما از آنجا که محققان فقط از میدان الکتریکی در فرکانس مورد نیاز برای پرواز استفاده می‌کنند،‌استفاده از این مواد برایشان تقریبا رایگان تمام می‌شود. علاوه براین، برای تحریک این مواد به سیم نیاز ندارند. 

کد خبر: 1145187

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 9 + 7 =