فراتر از باتری ها: دانشمندان ربات سوسک با سوخت متانول را می سازند

توسط ایسام احمد

تیمی در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی یک ربات به وزن  88 میلی گرم “RoBeetle” ساخته است که با سسوخت متانول کار می کند و از یک سیستم عضلانی مصنوعی برای خزیدن ، صعود و حمل باربر پشت خود تا حداکثر دو ساعت استفاده می کند . این پروژه توسط    Xiufeng YANG در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی

در WASHINGTON،  در حال انجام است . دانشمندان از مدتها قبل پیش بینی می كردند كه ساخت روبات های كوچك  قادر به پیمایش در محیطهایی غیرقابل دسترسی و یا بسیار خطرناک  ، یک نیاز جدی برای انسان ها است.  اما یافتن راه هایی برای نگه داشتن آنها و جابجایی آنها در چنین مکانهایی تقریبا غیرممكن است.

مخترع آن Xiufeng Yang به AFP گفت: طول آن فقط 15 میلی متر (0.6 اینچ) است و آن را به “یکی از سبکترین و کوچکترین ربات های خودمختار که تاکنون ایجاد شده است” تبدیل کرده است.

یانگ که نویسنده اصلی مقاله در توصیف کار در Science Robotics بوده است ، اضافه کرد: “ما می خواستیم روباتی بسازیم که وزن و اندازه آن قابل مقایسه با حشرات واقعی باشد.”

مشکل این است که اکثر روبات ها به موتورهایی احتیاج دارند که خود حجیم هستند و به برق نیاز دارند ، که به نوبه خود باعث نیاز به باتری ها می شود.کوچکترین باتری های موجود 10-20 برابر بیشتر از یک سوسک وزن دارند ، یک حشره 50 میلی گرمی که این تیم از آن به عنوان مرجع استفاده می کند. برای غلبه بر این ، یانگ و همکارانش سیستم عضلانی مصنوعی را بر اساس سوخت مایع طراحی کردند – در این حالت متانول ، حدود 10 برابر انرژی بیشتری از باتری با همان جرم را ذخیره می کند.

“عضلات” از سیمهای آلیاژی نیکل-تیتانیوم – که با نام نیتینول نیز شناخته می شود – ساخته شده اند که برخلاف  حالت اکثر فلزاتی که وقتی گرم می شوند طول آنها گسترش می یابند  ، است.و از یک سیم که در یک لایه پودر پلاتین پوشانده شده است به عنوان یک کاتالیزور برای احتراق بخار متانول عمل می کند.

از آنجا که بخار سوخت مخزن سوخت RoBeetle روی پودر پلاتین می سوزد ، سیم منقبض می شود ، و با پودری از  ریزگردها بسته می شوند تا احتراق بیشتر متوقف شود.سپس سیم خنک و منبسط می شود ، که یک بار دیگر دریچه ها را باز می کند ، و این روند تا زمانی که تمام سوخت خرج شود ، خود تکرار می شود.

عضلات مصنوعی منبسط و منقبض شده از طریق مکانیسم انتقال به پاهای جلوی RoBeetles متصل می شوند ، که به آن امکان خزیدن را می دهد.

این تیم روبات خود را بر روی انواع سطوح مسطح و شیب دار ساخته شده از موادی که هموار و بسیار صاف بودند ، مانند شیشه و هم خشن بودند مانند لنت های ترمز تست کردند.

یانگ گفت: RoBeetle می تواند تا با باری معادل  2.6 برابر وزن خود را بر روی پشت خود  داشته و به مدت دو ساعت روی یک مسیر حرکت کند.در مقابل ، “کوچکترین ربات خزنده باتری دارای یک گرم وزن است و حدود 12 دقیقه کار می کند.”

در آینده ، میکروبوت ها ممکن است برای انواع برنامه ها مانند بازرسی زیرساخت ها یا ماموریت های جستجو و نجات پس از بلایای طبیعی مورد استفاده قرار گیرند.آنها همچنین ممکن است به کارهایی مانند گرده افشانی مصنوعی یا نظارت بر محیط زیست کمک کنند.

روبیات تروبی و شوگوانگ لی ، از MIT و هاروارد به ترتیب ، در یک اظهارنظر نوشتند که RoBeetle “یک نقطه عطف جالب میکروبیوتیک” بوده است ، اما افزودند که همچنین فرصتهایی برای بهبود وجود دارد.

به عنوان مثال ، این روبات محدود به حرکت مداوم رو به جلو است و انعطاف آن را در حرکات کم می کند.

https://researchnews.cc

© Agence France-Presse