σχετικό περιεχόμενο
- Πώς η Βιοϊατρική ενθαρρύνει την Ανθρώπινη Καινοτομία
Το Meshworm χρησιμοποιεί περισταλτισμό, αναθέτοντας και επεκτείνοντας διάφορα τμήματα των μυών, σε απόσταση εκατοστών από το έδαφος. Εικόνα μέσω MIT
Τα τελευταία χρόνια, οι μηχανικοί αναζητούν όλο και περισσότερο τον φυσικό κόσμο όταν εφευρίσκουν ρομπότ αιχμής. Τα πετώντας ρόπαλα εμπνευσμένα από τα πουλιά και τα έντομα έχουν πάρει στον ουρανό, και ρομπότ κολύμβησης με βάση τις μέδουσες έχουν αναπτυχθεί για τις θάλασσες.
Τώρα, μια ομάδα επιστημόνων από το MIT, το Χάρβαρντ και το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σεούλ έχουν εμπνευστεί από ένα διαφορετικό είδος πλάσματος για ένα ρομπότ επόμενης γενιάς: τον ταπεινό γαιοσκώληκα. Όπως αναλύεται σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Transactions on Mechatronics, μια ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Sangbae Kim δημιούργησε μια συσκευή που αποκαλούν "Meshworm", ένα μικρό ρομπότ που σέρνει στο έδαφος με τον ίδιο τρόπο όπως οι σκουλήκια, χρησιμοποιώντας την αρχή περίσταλσις.
Η συσκευή προωθείται από ένα σπειροειδές πηνίο τεχνητού μυός κατασκευασμένο από κράμα τιτανίου και νικελίου, ένα υλικό που επιλέγεται για ένα συγκεκριμένο λόγο: Τεντώνει όταν θερμαίνεται και συστέλλεται πίσω στο αρχικό του σχήμα μόλις κρυώσει. Οι μηχανικοί χρησιμοποίησαν μια εσωτερική μπαταρία και μια πλακέτα κυκλώματος για να εφαρμόσουν ένα αδύναμο ηλεκτρικό ρεύμα σε διαφορετικά τμήματα μυών μέσα στο Meshworm, θερμαίνοντας το καθένα με τη σειρά του. Όταν κάθε τμήμα θερμαίνεται, επεκτείνεται σε μήκος, προκαλώντας σύντομη συρρίκνωση της εξωτερικής περιφέρειας του πλέγματος και στη συνέχεια επιστροφή στο αρχικό του μέγεθος γρήγορα αργότερα. Καθώς αυτή η κίνηση εμφανίζεται διαδοχικά σε κάθε τμήμα, παράγει ένα κύμα συστολής που επιτρέπει στο Meshworm να σέρνει στο έδαφος.
Όλα αυτά μπορεί να μοιάζουν περίπλοκα, αλλά φαίνεται ανόητα ζωντανή - πιθανότατα το θεωρήσατε να συμβαίνει εκατοντάδες φορές στη διάρκεια της ζωής σας στη φύση. Εκτός από τους γαιοσκώληκες, τα σαλιγκάρια και τα αγγούρια της θάλασσας κινούνται επίσης μέσω της περισταλτίας και οι δικές μας γαστρεντερικές διαδρομές κινούν τρόφιμα χρησιμοποιώντας τον ίδιο μηχανισμό. Δείτε μετακίνηση Meshworm στο παρακάτω βίντεο MIT:
Επιπλέον, το ρομπότ διαθέτει τεχνητούς μυς που τρέχουν κατά μήκος του τόσο στην αριστερή όσο και στη δεξιά πλευρά του. Όταν ένας από αυτούς τους μυς θερμαίνεται, τραβούν τη συσκευή αριστερά ή δεξιά, επιτρέποντάς της να κατευθύνει προς οποιαδήποτε κατεύθυνση καθώς κινείται προς τα εμπρός. Το αυτόνομο ρομπότ μπορεί να προγραμματιστεί να κινείται κατά μήκος συγκεκριμένων οδών χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
Το Meshworm έχει ένα ακόμα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό: Είναι σχεδόν άφθαρτο. Επειδή η συσκευή αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από μαλακά μέρη, μπορεί να σφυρηλατηθεί ή να πατήσει χωρίς να υποστεί πραγματική ζημιά. "Μπορείτε να το πετάξετε και δεν θα καταρρεύσει", δήλωσε ο Κιμ σε δελτίο τύπου του MIT. "Τα περισσότερα μηχανικά μέρη είναι άκαμπτα και εύθραυστα σε μικρή κλίμακα, αλλά τα μέρη στα Meshworms είναι όλα ινώδη και εύκαμπτα".
Οι πιθανές χρήσεις για τις έννοιες που παρουσιάζονται σε αυτήν τη συσκευή είναι ποικίλες. Η έρευνα χρηματοδοτείται από την DARPA, μια υπηρεσία του Αμερικανικού Υπουργείου Άμυνας που αναπτύσσει νέες στρατιωτικές τεχνολογίες και μερικοί εικάζουν ότι το ρομπότ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί κάποια στιγμή σε αποστολές αναγνώρισης, καθώς θα μπορούσε να πέσει με αέρα, να εκτοξευθεί ή να πεταχτεί σε σχετικά μεγάλες αποστάσεις και να προσγειωθεί χωρίς κακό. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι μια τέτοια τεχνολογία θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για την πλοήγηση σε τραχιά εδάφη και την τοποθέτηση σε μικρούς χώρους. αυτό, μαζί με το γεγονός ότι λειτουργεί αθόρυβα και δυσδιάκριτα, προσδίδει πίστη στην ιδέα ότι κάποια μέρα σέρνεται στο έδαφος σαν ένας ανατριχιαστικός robo-spy.
Αλλά μπορεί να υπάρχουν και πιο καλοήθεις χρήσεις επίσης. Το Kellar Fall, καθηγητής στο κολέγιο Lewis και Clark, ο οποίος μελετά τη βιομηχανική στη ρομποτική, δήλωσε στο MIT ότι συσκευές παρόμοιες με το Meshworm θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων τόσο της τεχνολογίας των καταναλωτών όσο και των ιατρικών συσκευών όπως ενδοσκόπια, εμφυτεύματα και προσθετικά. "Αν και το σώμα του ρομπότ είναι πολύ απλούστερο από ένα πραγματικό σκουλήκι - έχει μόνο λίγα κομμάτια - φαίνεται να έχει εντυπωσιακή απόδοση", ανέφερε το φθινόπωρο. «Προβλέπω ότι στην επόμενη δεκαετία θα δούμε τεχνητούς μύες που αλλάζουν σχήμα σε πολλά προϊόντα, όπως τα κινητά τηλέφωνα, οι φορητοί υπολογιστές και τα αυτοκίνητα».
