هذا السلطعون الروبوتي السريع الجانبي صغير جدًا لدرجة أنه يتناسب مع عين الإبرة

هذا السلطعون الروبوتي السريع الجانبي صغير جدًا لدرجة أنه يتناسب مع عين الإبرة

السلطعون الروبوتي الصغير صغير بما يكفي للزحف جانبيًا عبر عين الإبرة.

يتم التحكم في المخلوق الصغير باستخدام الليزر.

طور المهندسون أصغر روبوت للمشي يتم التحكم فيه عن بعد في العالم ، وهو يحاكي سلطعونًا صغيرًا يمكن أن يتحرك بشكل جانبي دون أي أسلاك أو مكونات هيدروليكية أو كهرباء أو أي مكونات ميكانيكية قياسية أخرى. 

يمكن للسرطان الآلي - الذي يمتد فقط على خمسين من البوصة (0.5 مليمتر) عرضًا - أن ينحني ويلوي ويستدير بل ويقفز. عادة ، تتمتع الروبوتات المتحركة بتصميم ميكانيكي مع الكثير من الأجزاء المتحركة التي تعمل بمصدر للكهرباء . ومع ذلك ، فإن هذه المخلوقات ذات الثمانية أرجل لديها تصميم أكثر بساطة يتكون من عدد قليل من المواد الأنيقة التي يمكن معالجتها بواسطة الليزر.

الروبوتات الشبيهة بالقشريات مصنوعة من سبيكة مرنة من "رغوة الذاكرة" تتحول إلى شكلها ثلاثي الأبعاد مثل كتاب الأطفال المنبثق: مخطط معدني على شكل سرطان البحر ثنائي الأبعاد متصل بركيزة مطاطية ممدودة في الروبوت. أقدام؛ عندما يتم استرخاء الركيزة وتنخفض في مساحة السطح ، يتم دفع المادة لأعلى إلى شكل السلطعون ثلاثي الأبعاد المطلوب

محاكاة للعملية المنبثقة تعطي الروبوت شكله ثلاثي الأبعاد

عندما يتم تسخين السبائك ثلاثية الأبعاد بواسطة الليزر ، فإنها تحاول العودة إلى شكلها الأصلي ثنائي الأبعاد المسطح. ومع ذلك ، قبل أن تتسطح السبيكة تمامًا ، فإنها تبرد بسرعة وتعود إلى شكل السلطعون ثلاثي الأبعاد. هذا التغير السريع في الشكل هو ما يعطي الروبوت الحركة.

تسهل طبقة زجاجية خاصة على السبيكة توجيه الليزر لتسخين مناطق معينة من الروبوت ، مما يسمح بمجموعة واسعة من الحركات. لجعل السلطعون يمشي جانبًا ، يتم تسليط الليزر من جانب واحد من الجسم إلى الجانب الآخر مما يخلق نوعًا من الموجة عبر الجسم حيث يتم تسطيحها وتعود إلى الشكل ؛ تتسبب تلك الموجة من الحركة في تحرك سلطعون itty-bitty في اتجاه الليزر.

مقطع فيديو للإنسان الآلي وهو يسطح ويتقلص أثناء تسخينه وتبريده باستخدام الليزر ، مما يسمح له بالسير بشكل جانبي.

يمكن للروبوت الجديد أن يتحرك بسرعة قصوى تبلغ حوالي نصف طول جسمه في الثانية ، وفقًا للبيان. هذه السرعة المذهلة ممكنة فقط بسبب السرعة التي تبرد بها مواد الروبوت بعد تسخينها بالليزر. قال كبير الباحثين جون روجرز ، مهندس الطب الحيوي وخبير النانو في جامعة نورث وسترن في إلينوي ، في بيان: "نظرًا لأن هذه الهياكل صغيرة جدًا ، فإن معدل التبريد سريع جدًا"."في الواقع ، إن تقليل أحجام هذه الروبوتات يسمح لها بالعمل بشكل أسرع." 

روبوت السلطعون الصغير يجلس على جانب العملة.

لقطة مقرّبة للروبوت.

جيش صغير من الروبوتات السرطانات.

روبوت يجلس على طرف قلم.

أثناء مشاهدة الروبوت يتحرك ، قد تعتقد أن حركته مستوحاة من شكل السلطعون. ومع ذلك ، كان العكس هو الصحيح. قام الطلاب في جامعة نورث وسترن بتثبيت هذا الشكل بعد أن تعلموا كيف تستجيب المادة لأشعة الليزر. قال روجرز: "لقد كانت نزوة إبداعية". "شعر الطلاب بالإلهام والمتعة من [أوجه التشابه مع] حركات الزحف الجانبية لسرطان البحر الصغير."

ابتكر الباحثون أيضًا روبوتات بحجم ملليمترات تشبه الديدان القشرية والصراصير والخنافس في الدراسة الجديدة. قال روجرز: "باستخدام تقنيات التجميع ومفاهيم المواد ، يمكننا بناء روبوتات متحركة بأي حجم أو شكل ثلاثي الأبعاد تقريبًا".

في عام 2021 ، قامت نفس المجموعة البحثية أيضًا بإنشاء أصغر رقاقة طيران في العالم ، والتي كانت بحجم حبة الرمل وتقليد شكل بذور شجرة القيقب ، حسبما أفادوا في ذلك الوقت.

إلى جانب المظهر الرائع ، يمكن لهذه الآلات الصغيرة أيضًا القيام بعمل ثمين. قال روجرز: "قد تتخيل الروبوتات الدقيقة كعوامل لإصلاح أو تجميع الهياكل الصغيرة ، أو كمساعدين جراحيين لتطهير الشرايين المسدودة ، لوقف النزيف الداخلي أو للقضاء على الأورام السرطانية - كل ذلك في إجراءات طفيفة التوغل."