ابداع ربات‌های میکروسکوپی برای انجام کارهای گروهی

محققان در کره جنوبی گروهی از ربات‌های میکروسکوپی و مغناطیسی را ساخته‌اند که مشابه مورچه‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند تا کارهای پیچیده و عظیمی را انجام دهند.

به گزارش تک‌ناک، این ربات‌ها می‌توانند اشیایی را جابه‌جا و بلند کنند که چندین برابر اندازه خودشان هستند. بر اساس مطالعه‌ای که در تاریخ ۱۸ دسامبر در مجله Device منتشر شد، این ربات‌ها تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی چرخشی عمل می‌کنند، که به آنها امکان می‌دهد چالش‌هایی را حل کنند که برای یک ربات تک‌، به‌ تنهایی دشوار است.

از جمله کاربردهای احتمالی این ربات‌ها می‌توان به درمان‌های کم‌تهاجمی برای شریان‌های مسدودشده و جابه‌جایی دقیق نمونه‌های بیولوژیکی در محیط‌های پیچیده اشاره کرد.

یکی از ویژگی‌های برجسته این ربات‌ها، انطباق‌پذیری بالا و عملکرد بی‌نظیر آنها در آزمایش‌ها است. جونگ جائه وی که یکی از محققان این مطالعه می‌باشد، در این زمینه گفت: «انطباق‌پذیری بالا و سطح بالای خودمختاری در کنترل این گروه از ربات‌ها، ما را شگفت‌زده کرد.»

 جونگ جائه وی و همکاران او آزمایشی انجام دادند تا عملکرد گروهی از ربات‌های میکروسکوپی را در انجام کارهای مختلف ارزیابی کنند. نتایج نشان داد که گروه‌هایی با ترکیب‌های خاص می‌توانند از موانعی به ارتفاع پنج برابر طول خود عبور کنند.

در یکی از آزمایش‌ها، گروهی متشکل از ۱۰۰۰ ربات میکروسکوپی با تراکم بسته‌بندی بالا، یک تکه چوب ساختند که روی آب شناور بود و به دور یک قرص پیچیدند که ۲۰۰۰ برابر وزن هر ربات بود. این گروه توانست دارو را از طریق مایع حمل کند.

در خشکی نیز یک دسته از ربات‌ها موفق شدند باری ۳۵۰ برابر سنگین‌تر از وزن خود حمل کنند، در حالی که گروه دیگری از ربات‌ها قادر بودند لوله‌هایی که شبیه رگ‌های مسدود شده بودند را باز کنند.

در نهایت، تیم تحقیقاتی سیستم‌هایی را توسعه دادند که از طریق آن، ربات‌ها می‌توانند حرکات موجودات کوچک را هدایت کنند.

همچنین این پروژه از مطالعه طبیعت و نحوه عملکرد موجودات زنده‌ای که با یکدیگر همکاری می‌کنند، مانند مورچه‌ها برای ساخت این ربات‌ها، الهام گرفتند.

مورچه‌ها زمانی که نیاز به حل یک مشکل دارند، با هم همکاری می‌کنند تا آن را حل نمایند. به همین ترتیب، همکاری بین ربات‌ها آنها را مقاوم‌تر می‌کند و حتی اگر برخی از ربات‌ها به هدف نرسند، بقیه گروه همچنان به انجام وظایف خود ادامه می‌دهند تا موفقیت در نهایت حاصل شود.

محققان در این مطالعه از ربات‌های میکروسکوپی مکعبی استفاده کردند، که برخلاف ربات‌های کروی، با استفاده از سطوح بزرگ‌تر می‌توانند به یکدیگر متصل شوند و جذب مغناطیسی قوی‌تری ایجاد کنند.

 هر ربات ۶۰۰ میکرومتر ارتفاع دارد و از بدنه‌ای اپوکسی ساخته شده، که ذراتی از نئودیمیوم-آهن-بور (NdFeB) در آن جاسازی شده است. این ذرات به ربات‌ها این امکان را می‌دهند که به میدان‌های مغناطیسی واکنش نشان دهند و با سایر ربات‌ها تعامل کنند.

به کمک یک میدان مغناطیسی که توسط دو آهنربای متصل به هم ایجاد می‌شود، این ربات‌ها می‌توانند به‌ طور خودکار به یکدیگر متصل شوند و به‌ شکل هماهنگ حرکت کنند.

جونگ جائه وی عنوان کرد: «ما یک روش مقرون‌به‌صرفه برای تولید انبوه این ربات‌ها توسعه دادیم، که به‌وسیله آن می‌توان هندسه و ویژگی‌های مغناطیسی یکسانی را برای عملکرد ثابت تضمین کرد.»

با وجود این، او تأکید می‌کند که برای استفاده عملی از این ربات‌ها در دنیای واقعی، نیاز به افزایش سطح خودمختاری آنها است. این ربات‌ها هنوز به کنترل مغناطیسی خارجی نیاز دارند و قادر به حرکت خودکار در فضاهای پیچیده و محدود مانند شریان‌ها نیستند.

تحقیقاتی که در آینده انجام خواهد شد، بیشتر روی بهبود خودمختاری ربات‌ها، مانند کنترل بازخورد در زمان واقعی برای مسیرها و حرکت‌های آنها، متمرکز خواهد بود.

نوشته ابداع ربات‌های میکروسکوپی برای انجام کارهای گروهی اولین بار در تک ناک. پدیدار شد.