باحثون يبتكرون ساقًا روبوتية مبتكرة مستوحاة من عنكبوت الخيار

أنجز الباحثان إندريك موست وكادري-آن فالدور، من معهد التكنولوجيا بجامعة تارتو، عملاً رائعاً للغاية بتصميم ساق روبوتية مستوحاة من ساق عنكبوت الخيار. هذه الروبوتات، التي طُوّرت بالتعاون مع المعهد الإيطالي للتكنولوجيا، قادرة على إحداث نقلة نوعية في صناعة الروبوتات، إذ تُمكّن الآلات من التنقل في أماكن يصعب على البشر الوصول إليها، أو ببساطة، حيث لا يُرغب بوجودهم.

محاكاة التصميم المعقد للطبيعة

استلهم الباحثون من كيفية استغلال الطبيعة للبنى البيولوجية المعقدة لإنجاز وظائفها. ولذا، سعوا إلى محاكاة العمليات الفيزيولوجية المعقدة التي تستخدمها الكائنات الحية الأخرى لإتمام وظائفها بكفاءة. ومن جهة أخرى، فإن السائل في الكائنات الحية مسؤول عن نقل الإشارات إلى تلك الأعضاء، وكذلك الأوعية الدموية، والجهاز العضلي الهيكلي. 

المصدر: المكتبة الإلكترونية

فعلى سبيل المثال، يُحفّز سائلٌ شبيهٌ بالدم (الهيموليمف)، كما هو الحال في العنكبوت، العضلات ويُبقي الهيكل الخارجي مرنًا. وبناءً على هذا المفهوم، صمّم الباحثون روبوتًا اصطناعيًا مرنًا للغاية، يحتوي على مفاصل لينة وهشة، موصولة بسائل ومفاتيح مرنة.

قدرات مذهلة وتطبيقات محتملة

أوضح الدكتور إندريك موست، الأستاذ المشارك في علم الروبوتات اللينة، الأساس العلمي للمشروع. وقال إن هدفهم هو ابتكار أنظمة من مواد اصطناعية وبيولوجية قادرة على أداء وظائف مماثلة لتلك التي تؤديها الحشرات في بيئتها الطبيعية. ويمكن للساق الروبوتية التفاعل مع الأشياء الحساسة والتنقل في بيئات غير مستقرة تمامًا كما تفعل العناكب الحية.

الروبوت المرن، وهو منصة عُرضت نتائجها مبكراً في أوراق علمية منشورة في المجلة الهندية للمواد الوظيفية المتقدمة، قدراته الفائقة. إذ تستطيع قدم الروبوت لمس هياكل صغيرة برفق، مثل سداة زهرة الربيع، وشبكة العنكبوت، وحبة اللقاح، دون أن تترك أثراً trac، مما يُظهر قدرته على التفاعل بسلاسة مع الأشياء أو البيئات الحساسة.

لم يعد هناك وجود للساق الاصطناعية التي لا يتجاوز حجمها حجم ظفر الإصبع. تتكون هذه الساق من غلاف راتنجي معالج بالضوء، وعضلة اصطناعية مصنوعة من البوليبيرول. تعمل هذه الآلية الروبوتية كإشارة كهربائية للعضلة الطبيعية. يمتلئ الهيكل الخارجي بالكامل بمحلول إلكتروليتي يغطي وترًا من البوليميد وبوليمرًا نشطًا كهربائيًا.

أبحاث الروبوتات اللينة

تُعدّ الروبوتات المرنة، التي تندمج بسلاسة في جمال عالمنا استنادًا إلى مبادئ الطبيعة، تقنيةً ذات آفاقٍ واعدة. ولا يقتصر عمل الروبوتات على البيئات الطبيعية التي تهمّ الإنسان، كداخل جسم الإنسان أثناء العمليات الجراحية باستخدام الروبوتات النانوية أو في عمليات الإغاثة من الكوارث للبحث عن ناجين، بل يمكنها أيضًا القيام بأدوارٍ متخصصةٍ لا يستطيع البشر القيام بها.

تُقدّم الأبحاث الرائدة في جامعة تارتو مثالاً واضحاً على العمل متعدد التخصصات وقدرة الروبوتات على إحداث نقلة نوعية في القطاع الطبي، فضلاً عن المساهمة في عمليات البحث والإنقاذ. إن استلهام الابتكار في مجال أتمتة الآلات من الطبيعة دليلٌ قاطع على أن التطور التكنولوجي المستمر سيُشكّل مستقبل الروبوتات، مما سيفتح آفاقاً أوسع للاستكشاف والاكتشاف البشري.