ارسال دیدگاه
امروز: شنبه , ۶ دی , ۱۴۰۴
X
پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا و دانشگاه میشیگان موفق شدهاند کوچکترین رباتهای مستقل و قابل برنامهریزی جهان را معرفی کنند. این رباتهای میکروسکوپی که اندازهای کوچکتر از یک دانه نمک دارند، میتوانند شنا کنند، واکنش نشان دهند و حتی به محیط اطراف خود پاسخ دهند. به گفته گزارشهای رسانهای، هزینه ساخت هر ربات تنها یک سنت است و این دستگاهها قادرند ماهها بدون نیاز به کنترل خارجی فعالیت کنند.
این رباتهای میکروسکوپی با ابعادی در حدود ۲۰۰ در ۳۰۰ در ۵۰ میکرومتر ساخته شدهاند و با وجود اندازه بسیار کوچک، قابلیتهای چشمگیری دارند. آنها میتوانند بهطور مستقل حرکت کنند، تغییرات دما را تشخیص دهند و مسیر خود را بدون نیاز به کنترل خارجی مانند میدانهای مغناطیسی یا سیمها تغییر دهند. همین ویژگیها باعث شده این فناوری بهعنوان یک دستاورد مهم در حوزه رباتیک معرفی شود و آیندهای تازه برای کاربردهای پزشکی و مهندسی در مقیاسهای بسیار کوچک ترسیم کند.
این رباتها بهطور کامل از نور تغذیه میکنند و از پنلهای خورشیدی بسیار کوچک برای تأمین انرژی استفاده مینمایند. انرژی تولیدشده به تراشههای داخلی منتقل میشود و این تراشهها امکان «تفکر» و عملکرد مستقل را برای رباتها فراهم میکنند. مارک میسکین (Marc Miskin)، استاد مهندسی برق و سیستمها در پنسیلوانیا، در توضیح این دستاورد گفت: «ما رباتهای مستقل را ۱۰ هزار برابر کوچکتر ساختهایم. این یعنی مقیاس کاملاً جدیدی برای رباتهای قابل برنامهریزی ایجاد شده است.»
برخلاف رباتهای بزرگتر که با مفصلها یا اندامهای مکانیکی حرکت میکنند، این رباتهای میکروسکوپی از روشی متفاوت بهره میبرند. آنها میدان الکتریکی تولید میکنند که یونهای موجود در مایع اطراف را جابهجا میکند و همین حرکت یونها باعث پیشروی ربات میشود.
با تغییر میدان الکتریکی، رباتها میتوانند الگوهای پیچیده حرکتی ایجاد کنند یا حتی مانند یک گروه کوچک ماهی با هم شنا کنند. این طراحی نوآورانه همچنین باعث شده هیچ قطعه متحرکی در ساختار آنها وجود نداشته باشد و همین موضوع دوام و مقاومت بالایی برایشان به همراه داشته است. برخی از این رباتها توانستهاند با سرعتی معادل یک طول بدن در هر ثانیه حرکت کنند که برای جسمی کوچکتر از یک ذره گرد و غبار بسیار چشمگیر است.
ساخت رباتهایی در چنین مقیاس میکروسکوپی کار سادهای نبوده و برای عملکرد مستقل، هر واحد نیازمند یک رایانه کوچک، حسگرها، کنترل حرکت و منبع انرژی است که همگی باید در تراشهای با کسری از یک میلیمتر جای بگیرند.
تیم دانشگاه میشیگان مدارهایی فوقالعاده کممصرف طراحی کرده که هزار برابر کمتر از مدارهای الکترونیکی معمولی انرژی مصرف میکنند. این نوآوری باعث شد پردازندههای کوچک بتوانند با انرژی محدود سلولهای خورشیدی میکروسکوپی کار کنند. از آنجا که سلولهای خورشیدی بیشتر سطح ربات را اشغال میکنند، پژوهشگران مجبور شدند پردازنده و حافظه را در فضای بسیار محدود باقیمانده جای دهند. نتیجه این تلاش، نخستین ربات زیر یک میلیمتر است که واقعاً توانایی «تفکر» دارد. به گفته تیم تحقیقاتی، تاکنون هیچکس موفق نشده بود رایانهای کامل شامل پردازنده، حافظه و حسگرها را در چنین ابعاد کوچکی جای دهد.
دانلود آهنگ
دیدگاهتان را بنویسید