محققان دانشگاه تامپر یک ربات مجهز به ماهیچه مصنوعی با قابلیت پرواز غیرفعال ساخته اند و امیدوارند بتوانند از این پری مصنوعی در گرده افشانی استفاده کنند.
به گزارش تکناک، از دست دادن گرده افشان هایی مانند زنبورها، چالش بزرگی برای تنوع زیستی جهانی است و با ایجاد مشکلاتی در فرایند تولید مواد غذایی، بشریت را تحت تاثیر قرار می دهد.
توسعه پلیمرهای پاسخدهنده به محرکها، فرصتهای فراوانی را در رابطه با مواد برای رباتهای بدن نرم در مقیاس کوچک و بیسیم به ارمغان آورده است. مدتی است که مهندسان می دانند چگونه از این مواد برای ساخت ربات های کوچکی استفاده کنند که بتوانند راه بروند، شنا کنند و بپرند اما تاکنون هیچ کس نتوانسته است آنها را به پرواز درآورد.
محققان گروه رواتهای نور در دانشگاه تامپر اکنون در حال تحقیق در مورد چگونگی پرواز مواد هوشمند هستند. هائو زنگ، محقق علمی و رهبر گروه و جیانفنگ یانگ، دانشجوی مقطع دکترا، طرح جدیدی برای پروژه خود به نام FAIRY – Flying Aero-Robots بر اساس مونتاژ مواد پاسخگوی نور ارائه کرده اند. آنها یک ربات مونتاژ پلیمری ساخته اند که توسط باد پرواز می کند و توسط نور کنترل می شود.
هائو زنگ توضیح میدهد که محرک از الاستومر کریستالی مایع واکنشدهنده به نور ساخته شده است که باعث باز شدن یا بسته شدن موها در اثر تحریک نور مرئی میشود.
پری مصنوعی توسط نور کنترل می شود
پری مصنوعی توسعه یافته دارای چندین ویژگی زیست تقلیدی است. به دلیل تخلخل بالا (0.95) و ساختار سبک (1.2 میلی گرم) می تواند به راحتی در هوای هدایت شده توسط باد شناور شود. علاوه بر این، ایجاد یک حلقه مارپیچی مجزای پایدار، سفر با کمک باد را در مسافت های طولانی امکان پذیر می کند.
زنگ میگوید: پری را میتوان با یک منبع نور، مانند پرتو لیزر یا LED، تغذیه و کنترل کرد. این بدان معنی است که می توان از نور برای تغییر شکل ساختار دانه مانند قاصدک استفاده کرد. پری می تواند با تغییر شکل خود به صورت دستی با جهت و نیروی باد سازگار شود. همچنین می توان از پرتو نور برای کنترل اقدامات برخاست و فرود این مجموعه پلیمری استفاده کرد.
فرصت های کاربردی بالقوه در کشاورزی
در مرحله بعد، محققان بر روی بهبود حساسیت مواد برای فعال کردن عملکرد دستگاه در نور خورشید تمرکز خواهند کرد. علاوه بر این، آنها ساختار را ارتقا می دهند تا بتواند دستگاه های میکروالکترونیکی مانند GPS و حسگرها و همچنین ترکیبات بیوشیمیایی را حمل کند.
به گفته زنگ، پتانسیل برای کاربردهای مهم تر نیز وجود دارد. او می گوید: به نظر می رسد علمی تخیلی است، اما آزمایش های اثبات مفهومی که در تحقیقات ما گنجانده شده است نشان می دهد که رباتی که ما توسعه داده ایم گام مهمی به سمت کاربردهای واقعی مناسب برای گرده افشانی مصنوعی است. در آینده، میلیونها دانه قاصدک مصنوعی که گردهها را حمل میکنند میتوانند آزادانه توسط بادهای طبیعی پراکنده شوند و سپس با نور به سمت مناطق خاصی با درختانی که در انتظار گرده افشانی هستند هدایت شوند.
زنگ میگوید: این امر تأثیر زیادی بر کشاورزی در سطح جهان خواهد داشت، زیرا از دست دادن گردهافشانها به دلیل گرمایش جهانی به تهدیدی جدی برای تنوع زیستی و تولید مواد غذایی تبدیل شده است.
با این حال، ابتدا بسیاری از مشکلات باید حل شوند. به عنوان مثال، چگونه می توان نقطه فرود را به طور دقیق کنترل کرد؟ چگونه می توان از دستگاه ها استفاده مجدد کرد و آنها را تجزیه پذیر کرد؟ این مسائل نیازمند همکاری نزدیک با دانشمندان مواد و افرادی است که روی میکرو رباتیک کار می کنند.
