ابتكار جلد آلي ذاتي الشفاء
إذا كنت ممن استمتعوا بمشاهدة أفلام الخيال العلمي مثل Terminator 2، حيث يمتلك T-1000 القدرة على الشفاء من كل الأذى، فستجد أن مهندسين من جامعة نبراسكا – لينكولن قد ساهموا في تطوير نظام جديد للروبوتات اللينة، قادر على اكتشاف الضرر وإصلاحه بشكل ذاتي. هذه التقنية تمثل خطوة مثيرة في عالم الروبوتات والإلكترونيات.
تكنولوجيا ذاتية الإصلاح
تعمل هذه العضلة الاصطناعية الذاتية الشفاء على تقليد الطريقة التي يتفاعل بها جلد الإنسان والنباتات مع الإصابات. قاد هذا العمل المهندس إريك ماركفيكا من شركة Husker مع طلاب الدراسات العليا إيثان كرينجز وباتريك ماكمانيجال، والذي قد يعيد تشكيل كيف تتعامل الأجهزة الإلكترونية والآلات مع الأضرار.
ركز الفريق على مشكلة معروفة في مجال المحاكاة الحيوية، وهي القدرة على استشعار الضرر ومعالجته تمامًا كما تفعل الكائنات الحية. وأشار ماركفيكا إلى أن هناك اهتمامًا متزايدًا في مجتمعنا باستنساخ الأنظمة التقليدية الصلبة باستخدام مواد لينة، وأسلوب المحاكاة الحيوية. ورغم تقدمنا في ابتكار محركات إلكترونية مرنة، إلا أنها لا تتساوى مع القدرة البيولوجية على الاستجابة للأذى والبدء في الإصلاح الذاتي.
للتغلب على هذه التحديات، طور الفريق عضلة اصطناعية تتكون من ثلاث طبقات، حيث تحتوي الطبقة السفلية على جلد إلكتروني ناعم مصنوع من السيليكون مغطى بمعدن سائل يكتشف الضرر. بينما تتكون الطبقة الوسطى من مطاط حراري يساعد في عملية الشفاء الذاتي، وتعمل الطبقة العلوية على تحريك العضلة عند ضغطها بالماء.
تستطيع هذه العضلة الاصطناعية تحديد مكان الضرر وبدء عملية الإصلاح دون الحاجة لمساعدة بشرية. تقوم العضلة بذلك عن طريق تمرير خمسة تيارات مراقبة عبر الجلد الإلكتروني، وعند تعرضه للتلف، ينشئ هذا الجلد مسارًا كهربائيًا جديدًا. يتعرف النظام على هذا المسار ويعمل على زيادة التيار، مما يحول المنطقة المتضررة إلى سخان جول، فيذيب الحرارة الناتجة الطبقة الوسطى لتغلق الجرح.
في المناطق الزراعية الكبرى مثل نبراسكا، غالبًا ما تتعرض الروبوتات للأذى بسبب الأشواك أو الأغصان، ويمكن أن تساعد أنظمة الإصلاح الذاتي في إطالة عمر تلك الروبوتات. كما يمكن أن تستفيد الأجهزة الطبية القابلة للارتداء من هذه التكنولوجيا، كونها تتحمل المتطلبات اليومية. وبشكل أعم، يمكن أن يسهم تقليل النفايات الإلكترونية في حماية البيئة وصحة الإنسان.
تعليقات