محققان آمریکایی پوست خود ترمیم شونده برای ربات‌ها طراحی کرده‌اند

این پوست می‌تواند آسیب‌ها را شناسایی و آنها را خودکار ترمیم کند.

محققان آمریکایی پوستی خودترمیم‌شونده برای ربات‌ها ساخته‌اند که می‌تواند آسیب‌ها را شناسایی، ترمیم و بازآرایی کند.

در فیلم‌های علمی تخیلی برخی شخصیت‌های رباتیک می‌توانند آسیب‌ها و زخم‌های خود را درمان کنند. ممکن است این ویژگی اغراق‌آمیز به نظر برسد اما محققان دانشگاه نبراسکا-لینکلن در آمریکا سیستم نرم رباتیک ساخته‌اند که می‌تواند آسیب‌های خود را شناسایی و تعمیر کند. این عضله مصنوعی خودترمیم‌شونده رفتار پوست انسان و گیاهان را در مواجهه با آسیب شبیه‌سازی می‌کند.

پوست خودترمیم‌شونده می‌تواند آینده ربات‌های انسان‌نما را متحول کند

این پروژه به سرپرستی «اریک مارکویکا»، مهندس دانشگاه نبراسکا، و دانشجویان تحصیلات تکمیلی، «اتان کریگز» و «پاتریک مک‌مانیگال»، انجام شده است. تیم مارکویکا روی خلئی قدیمی در حوزه بیومیمتیک تمرکز کرده است؛ توانایی حس‌کردن و ترمیم آسیب‌ها مانند موجودات زنده.

مارکویکا دراین‌باره گفت: «در جامعه ما، تلاش زیادی برای تقلید از سیستم‌های سخت‌افزاری سنتی با استفاده از مواد نرم وجود دارد و جنبش بزرگی نیز در زمینه بیومیمتیک به راه افتاده است.» این محقق افزود: «اگرچه توانسته‌ایم تجهیزات الکترونیکی و عملگرهای کشسانی نرم و انطباق‌پذیر بسازیم، آنها اغلب در توانایی پاسخ به آسیب و شروع فرایند خودترمیمی مانند مواد زیستی عمل نمی‌کنند.»

برای حل این مشکل، محققان عضله‌ مصنوعی سه‌لایه‌ای طراحی کردند که لایه زیرین پوست الکترونیکی نرم است که از سیلیکون ساخته شده و حاوی ریز قطرات فلز مایع است. این لایه می‌تواند مکان آسیب‌ها را شناسایی کند.

لایه میانی از الاستومر ترموپلاستیک سخت تشکیل شده که خودترمیمی را ممکن می‌کند. بالای این ساختار، لایه‌‌ای عملگر قرار گرفته که هنگام فشرده‌ شدن با آب، عضله را به حرکت درمی‌آورد.

این عضله مصنوعی می‌تواند محل آسیب را تشخیص دهد و بدون کمک انسان، فرایند ترمیم را آغاز کند. این کار با عبوردادن 5 جریان از پوست الکترونیکی انجام می‌شود. پوست که آسیب می‌بیند، مسیر الکتریکی جدیدی ایجاد می‌شود و سیستم این مسیر جدید را شناسایی می‌کند و جریان الکتریکی را در آن افزایش می‌دهد. حرارت ایجادشده لایه میانی را ذوب و دوباره مهروموم می‌کند و باعث بسته‌ شدن آسیب می‌شود. سپس برای بازنشانی سیستم باید باقی‌مانده آسیب در لایه زیرین حذف شود.

نتایج این پروژه در کنفرانس بین‌المللی IEEE ارائه شده است.