ثورة تكنولوجية: روبوت مَرِن وقادر على العمل في الماء

ثورة تكنولوجية: روبوت مَرِن وقادر على العمل في الماء
طباعة ثلاثية الأبعاد (pixabay)

تصنع غالب الروبوتات الموجودة والمعروفة لنا من مواد معدنية صلبة عادةً، إلّا أن فريقًا من الباحثين والباحثات في جامعة روتجرز في ولاية نيوجيرسي الأميركية، توصّل إلى تطوير وصنع روبوت من مواد لينة سهلة التشكيل، بشكلٍ مشابه للأخطبوط المائي، وقدرة على التحرك بسهولة تحت الماء، تحت تأثير تيار كهربائي ما يسهل توظيفه في تطبيقات طبية شتى، منها إنتاج العضلات والأعضاء الصناعية، مثل القلب والمعدة الاصطناعيَّيْن.

وركزت الدراسة التي نُشرت في دورية "إيه سي إس أبلييد ماتيريال أند إنترفيسيس" على إنتاج مجسَّم ذي ثلاثة أبعاد، مصنوع من مادة لينة قابلة للتشكيل، هي الهيدروجيل، وهي مادة آمنة مُصنعة من البوليمرات الطبيعية أو الصناعية، وتحتوي على أكثر من 70 بالمئة ماء، ومع ذلك تحتفظ بقوام وشكل صلب.

ويُستخدم الهيدروجيل على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والغذائية، ويمتاز بكونه مادةً فائقة الامتصاص للماء كالإسفنج، وتختلف درجة امتصاصه للماء باختلاف تركيبته الكيميائية، مما يجعله مادةً لينةً ومرنةً قابلةً للتشكيل والتصنيع، خاصةً مع الميزانية الزهيدة التي تحتاجها مقارنةً بالمواد الصلبة. ومن أشهر منتجات الهيدروجيل الطبية العدسات اللاصقة للعين وحفَّاضات الأطفال.

وتشرح الدراسة أن المجسم المنتج يشبه أنسجة الجسم؛ وذلك لقدرته الفائقة على امتصاص الماء، ما قد ينبئ بثورة مرتقبة له على الأبواب في التطبيقات الطبية ومجال الهندسة الحيوية. وتشدد على أن عملية التخليق المائي للروبوتات اللينة soft robots تتيح لها إمكانية محاكاة الحيوانات المائية؛ إذ تستطيع التحرُّك تحت الماء والاقتراب منها والاصطدام بها دون أن تُلحق بها أي ضرر

واستخدم الفريق البحثي لإنتاج الروبوت أحد تطبيقات الكيمياء الضوئية، بدءًا بتسليط ضوء على بعض المركبات البلمرية، مثل حمض الأكريليك والبولي إيثيلين جلايكول، بالإضافة إلى بعض المركبات الأخرى لتكوين الهيدروجيل، وباستخدام برنامج الـCAD رسم الباحثون الشكل الهندسي للمجسم ثلاثي الأبعاد ليتسنى لهم طباعته.

وكانت الخطوة الأخيرة، أن غمسوا المجسم في الكهرل (أو الإلكترولايت)، وهو محلول ملحي يحتوي على الأيونات الكهربية التي تستطيع بدورها تحفيز عملية التوصيل الكهربائي لتحريك المجسم في اتجاهات مختلفة.

 

ملف خاص | الانتخابات المحلية 2018