القائمة الرئيسية

الصفحات

تقنية مبتكرة تمكّن الروبوتات من السير على الماء بحركة مدعومة بالحرارة



طوّر فريق من الباحثين من كلية الهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة فرجينيا تقنية تصنيع جديدة تُسمى "هيدروسبريد"، تُمكّنهم من تصميم روبوتات مرنة فائقة الرقة مباشرةً على سطح الماء. تُلغي هذه الطريقة الجديدة - المُفصّلة في مجلة "ساينس أدفانسز" - خطوة تصنيع صعبة، وقد تُمكّن من الإنتاج الضخم لروبوتات صغيرة الحجم تُستخدم في مراقبة البيئة والبحث والإنقاذ.

يكمن التحدي الرئيسي في تصنيع روبوتات ناعمة تمشي على الماء في أن أجسامها الرقيقة للغاية غالبًا ما تتضرر أثناء نقلها من السطح الصلب حيث صُنعت إلى سطح الماء. تُحلّ التقنية الجديدة "هيدروسبريد" هذه المشكلة عن طريق تصنيع الغشاء مباشرةً على سطح الماء. تبدأ العملية بترسيب حبر بوليمر سائل على سطح الماء.

للعروض التوضيحية، قام الباحثون بترسيب بولي دايميثيل سيلوكسان (PDMS) على سطح الماء، حيث انتشر إلى أغشية ثنائية الطبقات وموحدة تمامًا. ثم استُخدم الليزر لرسم الأغشية بدقة بالأشكال المطلوبة.

يقول الباحثون إن هذه الطريقة تُوفّر دقة أعلى من التصنيع على سطح صلب. يعود ذلك إلى أن الركيزة السائلة (الماء) تُبدّد حرارة الليزر بسرعة، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة الذي قد يُسبب عيوبًا في الأنماط.

ابتكر الباحثون نموذجين أوليين لجهازين باستخدام هذه التقنية: هيدروفليكسر الذي يتحرك بحركات تشبه الزعانف، وهيدروباكلر الذي "يمشي" بحركة انبعاجية تُحاكي حشرات قافزة الماء. تُدفع الروبوتات بواسطة حرارة مصدر خارجي للأشعة تحت الحمراء، مما يجعل طبقتي الغشاء تتمددان بمعدلات مختلفة، مما يُولّد الحركة.

يقول الباحثون إن هذه التقنية يُمكن تطبيقها أيضًا في الأغشية فائقة الرقة المُخصصة للأجهزة الطبية القابلة للارتداء، وفي المكونات المرنة للإلكترونيات من الجيل التالي










تعليقات