به نقل از «ایسنا»

رباتی که مایع می‌شود و از قفس فرار می‌کند!

تاریخ انتشار: ۶ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۹۴۰۰۴۵

دانشمندان یک ربات انسان‌نما ساخته‌اند که می‌تواند برای فرار از قفس تغییر شکل داده و به مایع تبدیل شود.

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌آلرت، دانشمندان پیشرفتی در حوزه رباتیک داشته‌اند و موفق به ساخت رباتی تغییر شکل دهنده شده‌اند که می‌تواند از حالت مایع به فلز و بالعکس تغییر حالت دهد تا در محیط‌های سخت بدون حرکت کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این ربات‌های کوچک که برای ساخت آنها از خیار دریایی الهام‌گرفته شده است می‌توانند هم نرم و هم سخت باشند و بر محدودیت‌های ربات‌هایی که تنها یک حالت دارند، غلبه کنند. بنابراین پتانسیل ارائه خدمات کاربردی بیشتری در زمینه‌هایی مانند مونتاژ الکترونیک و حتی پزشکی دارند.

این ربات‌ها می‌توانند مسیرهای دارای موانع را طی کنند، مواردی را به مدل‌هایی از معده انسان برسانند و حتی برای فرار از قفس به مایع تبدیل شوند.

مهندس چنگ فنگ پان(Chengfeng Pan) از دانشگاه هنگ‌کنگ در چین می‌گوید: توانایی جابجایی بین حالت مایع و جامد در ربات‌ها، عملکرد آنها را افزایش می‌دهد.

برای طراحی رباتی که بتواند چنین کاری انجام دهد، محققان به ماده‌ای غیرسمی نیاز داشتند که بتواند به راحتی بین حالت نرم و سخت در دمای محیط تغییر حالت دهد. آنها به گالیم روی آوردند، فلز نرمی که نقطه ذوب آن ۲۹.۷۶ درجه سانتیگراد در فشار استاندارد است و این تنها چند درجه کمتر از میانگین دمای بدن انسان است. شما می‌توانید گالیم را تنها با نگه داشتن آن در دست خود ذوب کنید.

محققان یک ماتریس گالیم را با ذرات مغناطیسی ادغام کردند و چیزی ایجاد کردند که آن را «دستگاه انتقال فاز جامد-مایع مغناطیسی فعال» می‌نامند.

کارمل مجیدی، مهندس مکانیک ایرانی از دانشگاه کارنگی ملون، یکی از نویسندگان ارشد مقاله این تیم، می‌گوید: ذرات مغناطیسی در اینجا دو نقش دارند.

یکی از نقش‌ها این است که ذرات مغناطیسی ماده را در برابر یک میدان مغناطیسی متناوب واکنش‌پذیر می‌کنند، بنابراین می‌توانید از طریق القاء، مواد را گرم کنید و باعث تغییر فاز شوید. علاوه بر آن ذرات مغناطیسی به ربات‌ها امکان حرکت و تحرک در پاسخ به میدان مغناطیسی را می‌دهند.

محققان پس از اینکه برگشت‌پذیر بودن انتقال جامد به مایع ربات را آزمایش کردند ربات‌های کوچک خود را از طریق طیف وسیعی از آزمایش‌ها مورد استفاده قرار دادند. ربات‌ها می‌توانند از روی خندق‌های کوچک بپرند، از موانع بالا بروند و حتی برای انجام وظایف مشارکتی در جابجایی اجسام چند بخش شده و دوباره یکپارچه شوند.

آنها یک نسخه انسان‌نمای کوچک نیز ساختند که به شکل یک لگو برای فرار از سلول کوچک زندان، از بین میله‌ها عبور می‌کرد.

سپس، محققان کاربردهای عملی آن را بررسی کردند. آنها مدلی از معده انسان ایجاد کردند و ربات را وادار کردند که یک شی کوچک از درون آن را ببلعد و بیرون بیاورد که برای مثال می‌تواند روشی مفید برای استخراج باتری‌های بلعیده شده باشد. آنها سپس این عملیات را معکوس کردند به همان روش جسمی را وارد معده کردند. محققان امیدوارند از این ربات بتوان برای تحویل دارو استفاده کرد.

برای تعمیر مدار، ربات‌ها می‌توانند در مدارها حرکت کنند و روی آن ذوب شوند تا به عنوان رسانا و لحیم کاری عمل کنند و حتی به عنوان یک اتصال دهنده عمل می‌کند، در سوکت‌های پیچ رزوه دار می‌ریزد و جامد می‌شود، بدون اینکه کسی آن را در جای خود ثابت کند، عملکرد پیچ را انجام می‌دهد.

برای کاربردهای دنیای واقعی، ماشین انتقال فاز نیاز به تغییراتی دارد. به عنوان مثال، از آنجایی که بدن انسان بالاتر از نقطه ذوب گالیم خالص است، رباتی که برای اهداف زیست پزشکی طراحی شده است، می‌تواند یک ماتریس آلیاژی مبتنی بر گالیم داشته باشد که در عین حفظ عملکرد، نقطه ذوب را افزایش دهد.

به گفته محققان، این هنوز به طور دقیق مورد بررسی قرار نگرفته است.

مهندس مجیدی می‌گوید: تحقیقات بیشتری در آینده باید انجام شود تا نشان دهد که چگونه می‌توان از این ربات‌ها در زمینه زیست پزشکی استفاده کرد.

مهندس مجیدی: تحقیقات بیشتری در آینده باید انجام شود تا نشان دهد که چگونه می‌توان از این ربات‌ها در زمینه زیست پزشکی استفاده کرد.

آنچه که ما نشان می‌دهیم فقط یک نمایش اثبات مفهوم است، اما مطالعات بسیار بیشتری مورد نیاز است تا چگونگی استفاده از این ربات برای تحویل دارو یا برداشتن اجسام خارجی مشخص شود.

این تحقیق در مجله Matter منتشر شده است.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: ربات قفس تغییر فاز ناسا جهاد دانشگاهی معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري ربات بويايي پژوهشگاه رویان نورون ناسا جهاد دانشگاهی معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري ذرات مغناطیسی ربات ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۹۴۰۰۴۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

چگونه دانشمندان تنها در چند ساعت الماس تولید کردند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، میلیاردها سال طول می‌کشد تا الماس‌های طبیعی در نتیجه فشار لایه‌های زمین و دمای شدید در اعماق زمین شکل بگیرند. فرم‌های مصنوعی را می‌توان خیلی سریع‌تر تولید کرد؛ با این وجود برای این کار نیز دست‌کم باید چند هفته منتظر ماند.

دانشمندان به تازگی روش جدیدی را برای ساخت الماس کشف کردند که در چهارچوب آن، ترکیبی از فلزات مایع می‌تواند یک الماس مصنوعی را در عرض چند دقیقه بدون نیاز به فشاری عظیم تولید کند.

البته برای این کار، هنوز به یک دمای بالای ۱۰۲۵ درجه سانتیگراد نیاز است تا یک قطعه الماس در ۱۵۰ دقیقه تشکیل شود. این معادل فشاری است که ما در سطح دریا احساس می‌کنیم و ده‌ها هزار بار کمتر از فشاری است که معمولاً برای تولید الماس نیاز است.

تیم سازنده این الماس جدید، پژوهشگران موسسه علوم پایه در کره جنوبی هستند که امیدوارند با این شیوه بتوانند انقلابی در تولید الماس‌های مصنوعی ایجاد کنند.

تکنیک حل کردن کربن در فلز مایع برای ساخت الماس کاملاً جدید نیست و جنرال الکتریک نیم قرن پیش فرآیندی مشابه را با استفاده از سولفید آهن مذاب به جهان معرفی کرد؛ اما برای این کار نیز نیاز به ایجاد فشاری معادل ۵-۶ گیگا پاسکال و یک «دانه» الماس است تا کربن به آن بچسبد.

پژوهشگران این تیم در مقاله‌ای درباره روش جدید نوشتند: «ما روشی برای تولید الماس در فشار ۱ اتمسفر و در دمای متوسط، با استفاده از آلیاژ فلزهای مایع کشف کردیم.»

آنها در این روش از مخلوط دقیقی از فلزات مایع گالیم، آهن، نیکل و سیلیکون استفاده کردند و یک سیستم خلاء در داخل یک محفظه گرافیتی ساختند تا فلز را در حالی که در معرض ترکیبی از متان و هیدروژن قرار می‌گرفت، به سرعت گرم و سپس خنک کنند.

این کار باعث شد تا اتم‌های کربن متان در سراسر فلز ذوب شده پخش شوند و به عنوان دانه الماس عمل کنند. 

تنها پس از ۱۵ دقیقه، قطعات کوچکی از کریستال‌های الماس از فلز مایع جدا و نمایان شدند و پس از گذشت مدت دو ساعت و نیم نیز یک لایه پیوسته الماس شکل گرفت.

تحقیقات درباره این فرآیند هنوز در مراحل اولیه است؛ با این وجود اعضای تیم تحقیق معتقدند که این روش پتانسیل زیادی دارد و می‌توان به کمک آن، فلزات مایع دیگری را برای رسیدن به نتیجه مشابه یا حتی بهتر ترکیب کرد.

شیوه‌ای که در حال حاضر برای تولید اکثر الماس‌های مصنوعی استفاده می‌شود، چندین روز طول می‌کشد و به فشار بسیار بیشتری نیاز دارد.

اگر این تکنیک بتواند همچنان توسعه یابد، فرایند ساخت الماس بسیار سریع‌تر و بسیار آسان‌تر خواهد شد.

انتهای پیام/