مستوحاة من عالم الحيوان.. روبوتات طريّة ومرنة تبتر أطرافها عند الحاجة

هي روبوتات تختلف عن الروبوتات التقليديّة التي يتمّ إصلاحها أو تجميعها بالمفكّات والبراغي، فهي مصنوعة من مواد ليّنة ومرنة، تجعلها قادرة على ترميم ذاتها لتتكيف مع ظروفها الطارئة، إما ببتر أطرافها أو بمساعدتها على الالتئام.

في مجلة «Advanced Materials»، نشر باحثون من جامعة «يال» حلولاً علاجيّة لدى الروبوتات الطريّة المستوحاة من النمل والسحالي، تساعدها على اجتياز العوائق والاستمرار في حركتها.

مفاصل بغراء من البوليمير يعاد استخدامه

تقوم عملية البتر والوصل في الروبوتات الطريّة على وجود مواد معيّنة تستخدمها الروبوتات عند الحاجة وفق التقنيّة التالية:

يرتبط كل طرف من أطراف الروبوت بجسمه بمادة رغوية تسمى (BTF)، وهي مادة بلاستيكية حراريّة ثنائيّة الاستمرار، تعمل كدعامة لمادة بوليميريّة لاصقة تتصلّب على درجة حرارة الغرفة.

ويستخدم الروبوت تياراً كهربائيّاً لتسخين هذه المادة الداعمة وتركيبة BTF وإذابتهما كي يمنعهما من السيلان، وبهذه الطريقة يستطيع الروبوت بتر الطرف العالق.

سلوك النمل

وفي الفيديو الذي نشره الباحثون، يعمل الروبوت الطري بأسلوب النمل، فيقوم بجمع نفسه بالطريقة المذكورة أعلاه. وعند التعرض لحاجز أو عائق ما، تقترب الروبوتات الطرية الصغيرة، المستوحاة من النمل والمزودة بتركيبة أو اثنتين من BTF والبوليمير اللاصق، من بعضها بعضا لتشكل جسراً تجتاز بواسطته العائق الذي يهدّد وجودها.

وفي أثناء ذلك، يبرد البوليمير فيشكّل مفاصل شديدة الصلابة، ويستمر ذلك إلى أن تنتهي الروبوتات الصغيرة من اجتياز العائق، حينها تعمل على تسخين مفاصلها مجدداً لتتمكن من الانفصال.

وتحتاج هذه العمليّة، وفق الباحثين، إلى قرابة عشر دقائق، بما في ذلك الوقت اللازم لعمليّة التبريد، وبإمكان الروبوتات الصغيرة تحمل مئات الدورات من الانفصال والالتصاق قبل أن تتحلل.

قدرات واعدة

وكي يبيّن الباحثون قدرات هذه الروبوتات، نشروا في الواقع فيديوهين مختلفين؛ في الفيديو الأول يظهر روبوت بأربعة أطراف وهو يتحرك ويغيّر شكله، ثم يقع على أحد أطرافه حجر صغير، فيقوم ببتر الطرف العالق كما تفعل السحليّة عندما تضطر إلى قطع ذيلها.

والروبوت رباعي الأطراف، وهو مصنوع من السيليكون ويحتوي على فقاعات هوائيّة متصلة بمضخة تساعده على تغيير شكله كي يتمكّن من مواصلة السير.

وفي الفيديو الثاني، تظهر الروبوتات الصغيرة وهي تدعم بعضها بعضاً لتجتاز عائقاً، قبل أن تنفصل مجدداً.

ويأمل الباحثون من خلال هذه التقنية بتصنيع روبوتات طريّة أكثر تعقيداً، قادرة على تغيير شكلها من خلال إضافة أو إلغاء بعض المواد.