روبات‌هایی با پوست مصنوعی اختاپوس
محققان تکنولوژی پوست مصنوعی‌ای را شکل دادند که باعث بهبود کارکرد ربات‌ها می‌شود.
به گزارش کلیک، اسمارت‌فونی را تصور کنید که بتواند همراه با بدن شما خم شود و کش بیاید و همه این‌ها در حالی است که به طور منظم رنگ‌های درخشانی را نمایش می‌دهد. این تصور، هدف نهایی پوست روباتیک الهام گرفته از اختاپوس است که پژوهشگران دانشگاه کرنل در نظر دارند. این پوست می‌تواند در حالی که از خودش نور ساطع می‌کند، ۶ برابر اندازه اصلی‌اش کش بیاید. در مطالعه‌ای که پنج‌شنبه در مجله Science منتشر شد توصیف شده‌است که این پوست فوق‌العاده ارتجاعی طراحی شده تا به روبات‌های نرم بر اساس درون‌دادهای سنسورهای‌شان امکان تغییر رنگ و نمایش اطلاعات بدهد.
روبات‌های نرم در طول چند سال اخیر در میان مهندسان محبوبیت پیدا کرده‌است. آن‌ها دقیقا مانند همان چیزی هستند که به نظر می‌رسند: روبات‌هایی ساخته‌شده از مواد شکستنی. این روبات‌ها ساخته‌شده بدون اجزای مکانیکی سخت روبات‌های قدیمی، در خم‌شدن و فشرده‌شدن در فضاهای تنگ بسیار بهتر هستند. آن‌ها هم‌چنین به دلیل نداشتن لبه‌های سخت، کمتر امکان دارد که به حیوانات، آدم‌ها و اشیایی که با آن‌ها سروکار دارند صدمه بزنند. به همین دلیل مهندسان پیشنهاد کرده‌اند که از روبات‌های نرم برای وارد شدن به ساختمان‌های فرو ریخته در عملیات‌های امداد و نجات ، یا حتی به عنوان جای‌گزین ایمن‌تری در ابزارهای روباتیک فعلی مربوط به جراحی، می‌توان استفاده کرد.
اما در حال حاضر بیشتر نمونه‌های نخستین روبات‌های نرم تعداد زیادی وسایل سخت روباتی دارند. مهندسان باید به فکر تازه‌ای برای ساخت اجزای اساسی مانند باتری، تخته مدار و نمایشگرهایی با مواد انعطاف‌پذیر باشند.
رابرت شپرد، سرپرست نویسندگان مطالعه منتشر شده و استادیار مهندسی مکانیک و هوافضای کرنل به واشنگتن پست گفت:«ساعت رادیویی ماشین شما نیز مثل پوست جدید اختاپوسی کار می کند اما از موادی ساخته نشده که کش بیایند.» ایده این پوست زمانی شکل گرفت که شپرد دانشجویان فارغ‌التحصیل شده‌اش را به چالش واداشت که شیوه‌هایی را ابداع کنند تا به سخت بودن اجزای قدیمی فایق‌ایند.
به دانشجویان با سرپایان (گروه پیشرفته‌ای از بی‌مهرگان)، که قادرند رنگ پوست‌‌‌شان را تغیر دهند و هم‌چنین درجه‌ای از شکستنی بودن را که هر مهندسی در زمینه روبات‌های نرم باید به آن تمایل داشته باشد را دارند، الهام داده‌شد. اما تقلید مکانیسمی که اختاپوس استفاده می‌کند بسیار پیچیده بود: این حیوانات با جذب و بازتاب نور تغییر رنگ می‌دهند و گروه تصمیم گرفت که طراحی اجزایی که در حین خم شدن نور ساطع می‌کنند، آسان‌تر است.
این پوست با دو لایه شفافhydrogel که رسانای الکتریسیته هستند، شکل گرفته‌است. بین این دولایه آرایه‌ای از خازن قرار گرفته که با عبور الکتریسیته از آن‌ها روشن می‌شوند.
با لایه لایه کردن پوست در بالای سلول‌های متورم شدنی، آن‌ها توانستند روباتی بسازند که می‌تواند بخزد و تکان بخورد، اگرچه در حال حاضر کاملا دست و پاچلفتی.
شپرد می‌بیند که تکنولوژی در دو مسیر متفاوت پیش می‌رود:«در واقع ما اینجا دو چیز ساختیم. روبات نرمی ساختیم که تغییر رنگ می‌دهند و اطلاعات را نمایش می‌دهند و جلوه‌ای ساختیم که می‌تواند در شکل خود تغییر کند.»
تکنولوژی قبلی می‌توانست به ما روباتی بدهد که وقتی لمس می‌شد تغییر رنگ بدهد- روبات‌های حال و حوصله- تا به نظر انسان‌ها دوستانه‌تر بیاید. روبات‌ها هم‌چنین می‌توانستند از تغییر رنگ ساده (یا نمایشگرهای پیچیده‌تر) استفاده کنند تا به محرک‌های محیطی پاسخ دهند و آن‌ها را برای درمیان گذاشتن اطلاعات با کاربران انسانی‌شان بهبود ببخشند. روباتی در بیمارستان می‌توانستد علایم حیاتی بیمار را نشان دهد یا برای نشان دادن موارد اضطراری تغییر رنگ دهد.
تغییر ظاهر روبات‌ها می‌تواند کاملا دیوانه‌وار شود:شپرد مایل است میانجی‌هایی ببیند که فقط در صورتی که کاربران آن‌ها لازم داشتند، دکمه‌هایی را ایجاد می‌کنند.
شپرد بیان کرد:«تصور کنید دکمه کنترل صدایی دارید که وقتی آن را لازم دارید پدیدار می‌شود و بعد ناپدید می‌گردد.»
برای این که این پوست ارتجاعی بتواند تمام ابزارهای ما را بپوشاند مانع بزرگی وجود دارد: لاستیک رسانایی که شپرد و همکاران‌اش استفاده کرده‌اند زمانی که شرایط خیلی داغ یا خیلی خشک می‌شود بخار می‌گردد. آن‌ها باید لاستیک مشابهی پیدا کنند یا بسازند که هر شرایطی را که یک انسان ممکن است در آن قرار بگیرد تحمل کند.
اما این نکته مسلم است که زمانه وسایل الکترونیکی شکننده و قابل خم‌شدن به زودی در انتظار ما خواهد بود.
منبع:washingtonpost