ربات‌های نرم جلبکی مناسب برای کاوش در محیط‌های دریایی

به گزارش گروه علم و آموزش هیچ یک _ از «ادونسد ساینس نیوز»، ربات ها به دانشمندان اجازه میدهند تا در مکان هایی جستجو کنند که انسان ها قادر به رفتن به آنجا نیستند؛ مکان هایی مانند سیارات دوردست، درزهای کوچک در داخل سایت های باستان‌شناسی و کف اقیانوس. اما ربات‌های سنتی می‌توانند به خصوص در محیط هایی حاوی ارگانیسم های حساس همانند زیستگاه های دریایی، ویران کننده باشند.

محققان دانشگاه «کارنگی ملون» با ساختن فعال‌کنندگان (actuators) رباتیک ساخته‌ شده از کلسیم-الژنیت تجزیه‌پذیر زیستی به این مشکل پرداخته‌اند. این تیم تحقیقاتی می‌گوید که این فعال‌کنندگان «نرم» یک گام به سمت ساخت ربات‌های دریایی نرم‌تر و سازگارتر با محیط زیست است. «فعال‌کننده‌ها»‌ بخشی از ربات هستند که حرکت را ایجاد می‌کنند.

«ویکتوریا وبستر-وود» یکی از محققانی که روی این مطالعه کار کرده است، می‌گوید: ربات‌های تولیدی اولیه بازوهای فلزی بزرگی داشتند و عملا قفس هایی در اطراف خود داشتند زیرا چنان خطرناک بودند که نمی‌خواستند اپراتورهای انسانی به آنها نزدیک شوند. وی افزود: اما اگر بتوانید «تبعیت» را به ربات اضافه کنید بسیار ایمن‌تر خواهد شد.

ربات‌های نرم برای کاوش در محیط‌های شکننده

این ایده بطور خاص برای محیط دریایی دارای اهمیت است؛ جایی که محققان اغلب با و در اطراف ارگانیسم هایی کار می‌کنند که به آسانی ممکن است آسیب ببینند. «وبستر-وود» از ستاره دریایی (jellyfish) به عنوان یک مثال استفاده می‌کند. وی توضیح می‌دهد: این یک مخلوق بسیار کوچک و شکننده است و اگر آن را با یک ربات سخت بگیریم ممکن است آسیب ببیند اما با کاربرد ربات نرم خسارت از بین می‌رود یا محدود می‌شود.

تیم تحقیقاتی دانشگا کارنگی ملون سه نوع متفاوت از ساختارهای فعال‌کننده ساخت که یکی از آنها شامل یک گیره نرم دو شاخکی است یعنی بخشی از ربات که برای گرفتن و بلند کردن اشیا در محیط استفاده می شود.

گیره‌های مشابهی اکنون در رباتیک نرم وجود دارند اما بیشتر آنها اغلب از مواد مصنوعی مانند پلی‌استرن ساخته شده اند که قابل تجزیه‌ زیستی نیستند و ممکن است برای حیات دریایی زیانبار باشند. این یک مشکل مهم در زیستگاه های دریایی با قابلیت دسترسی سخت به آنها است به خصوص اگر ربات ها ناتوان یا مفقود شوند موجب آلودگی یا ایجاد خطر برای حیوانات دریایی می‌شوند که سعی می‌کنند آنها را بخورند.

مواد ابداعی و تولید شده توسط تیم تحقیقاتی کارنگی ملون یک «هیدروژل» چاپ شده سه‌بُعدی گرفته شده از جلبک‌دریایی قهوه‌ای است. ربات های نرم ساخته شده از این مواد در مناطقی به کار گرفته می‌شود که جلبک دریایی قهوه‌ای بومی آنجا است به این ترتیب این رباتها در آن مناطق تاثیر محیط زیستی کمی خواهند داشت حتی اگر بعد از استفاده قابل خارج کردن از محیط نباشند.

فعال‌کننده‌های این ربات‌ها تجزیه‌پذیر زیستی و بنابراین غیرسمی هستند. ربات های نرم دریایی پتانسیل زیادی برای کمک به دانشمندان به منظور کاوش در محیط های دریایی دارند. اما فعال‌کننده‌ها تنها بخشی از یک ربات فعال است. برای ساخت ربات‌های بطور کامل تجزیه‌پذیر زیستی تحقیقات بیشتری مورد نیاز است و باید انجام شود.