শৈবালচালিত নরম রোবট বাহু আলো ব্যবহার করে ধরতে পারে

জীবন্ত উপাদানের রোবট আলোতে নড়ে

Delft University of Technology-এর গবেষকেরা এমন একটি নরম রোবট বাহু তৈরি করেছেন, যা আলো বদলালে বাঁকে এবং ছোট বস্তু ধরে তুলতে পারে। যন্ত্রটি দুই স্তরের hydrogel স্ট্রিপের সঙ্গে তার পৃষ্ঠে বেড়ে ওঠা microalgae যুক্ত করে।

অ্যাকচুয়েটরটি প্রায় দুই সেন্টিমিটার লম্বা এবং এক মিলিমিটার পুরু। তবু দলটি বড় ও বিপরীতমুখী বাঁক দেখিয়েছে। প্রদর্শনে আলো-নিয়ন্ত্রিত স্ট্রিপটি একটি রাবারের রিং তুলেছে, পরে একটি ছোট ধাতব বল ধরে আবার ছেড়ে দিয়েছে।

Nature Communications-এ প্রকাশিত কাজটি নরম রোবোটিক্সে ভিন্ন পদ্ধতির ইঙ্গিত দেয়। মোটর, কেবল, পাম্প বা প্রচলিত ইলেকট্রনিক্সের ওপর পুরোপুরি নির্ভর না করে এই ব্যবস্থা আলোতে সাড়া দেওয়া জীবন্ত microalgae-কে প্রক্রিয়ার অংশ হিসেবে ব্যবহার করে।

নরম অ্যাকচুয়েটরটি কীভাবে তৈরি

মূল যন্ত্রটি দুই ধরনের hydrogel স্তর দিয়ে তৈরি সবুজ, নমনীয় স্ট্রিপ। এর পৃষ্ঠে microalgae বেড়ে ওঠে। আলো বদলালে স্ট্রিপটি সামনে-পেছনে বাঁকে। প্রধান গবেষক Marie-Eve Aubin-Tam বলেছেন, বিভিন্ন ধরনের গতি ও কাজের জন্য এর আকৃতি বদলানো যায়।

নরম রোবটের মূল্য প্রায়ই শক্তির চেয়ে নমনীয়তায়। শক্ত গ্রিপার নিয়ন্ত্রিত কারখানায় কার্যকর হতে পারে, কিন্তু নরম কাঠামো ভঙ্গুর বস্তু, অসম পৃষ্ঠ বা কোমল সংস্পর্শ প্রয়োজন এমন পরিবেশে বেশি উপযোগী হতে পারে। গবেষকেরা পানির নিচের পরিবেশকে সম্ভাব্য ক্ষেত্র হিসেবে উল্লেখ করেছেন।

পরীক্ষাগুলো কোনো বস্তুর দিকে এগোনো, সংস্পর্শ তৈরি, ধরে রাখা, স্থান বদলানো এবং ছেড়ে দেওয়ার মৌলিক ক্রম দেখিয়েছে। রাবারের রিং ও ধাতব বলের প্রদর্শন দেখায় যে বাঁকানোর গতি বাস্তব ধরার কাজে রূপ নিতে পারে।

আলো কিছু যান্ত্রিক জটিলতার বিকল্প

এই অ্যাকচুয়েটরের নিয়ন্ত্রণ ইনপুট হলো আলো। আলোকসজ্জা বদলে গবেষকেরা বাঁক তৈরি ও উল্টে দিতে পারেন। কাজটির গুরুত্ব শুধু শৈবাল ব্যবহারে নয়; জীববৈজ্ঞানিক প্রতিক্রিয়াকে প্রোগ্রামযোগ্য শারীরিক গতির সঙ্গে যুক্ত করাতেও।

প্রচলিত রোবট ব্যবস্থায় সাধারণত বৈদ্যুতিক বা বায়ুসংক্রান্ত শক্তি এবং সেই শক্তিকে গতিতে রূপান্তরের যান্ত্রিক অংশ দরকার। Delft-এর যন্ত্র এসব প্রকৌশল প্রয়োজন দূর করে না, তবে এমন একটি উপাদান ব্যবহারের দিক দেখায় যার নিজস্ব জীবন্ত কার্যকলাপ পরিবেশগত সংকেতে প্রতিক্রিয়া তৈরিতে সহায়তা করে।

ছোট আকার, কম ওজন বা পানিতে কাজ করা কাঁচা উত্তোলনক্ষমতার চেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এমন কাজে এটি উপযোগী হতে পারে। বর্তমান রোবটটি ধারণার প্রমাণ; প্রদর্শনে ছোট বস্তু ছিল। তাই এটি শিল্প রোবট বাহুর প্রস্তুত বিকল্প নয়।

ধরা থেকে জীবের অনুকরণমূলক গতি

বস্তু ধরার বাইরে দলটি একই আলো-চালিত বাঁককে biomimetic ব্যবস্থায় ব্যবহারের সম্ভাবনা দেখছে। আলো বদলালে আকৃতি বদলানো উপাদান এমন কাঠামোতে যুক্ত হতে পারে, যা নিজে দিক বদলায়, খোলে-বন্দ হয় বা সূর্যের গতিপথে সাড়া দেয়।

গবেষকেরা আলো অনুযায়ী দিক বা আকৃতি বদলানো blinds এবং কৃষি যন্ত্রের সম্ভাবনার কথা বলেছেন। এগুলো পানির নিচে দেখানো ধরার প্রদর্শন থেকে আলাদা হলেও বিপরীতমুখী বাঁক কেন গুরুত্বপূর্ণ তা বোঝায়।

কৃষিতে জটিল মোটরচালিত ব্যবস্থার সমান যান্ত্রিক সমাবেশ ছাড়াই আলোতে সাড়া দেওয়া উপাদান ভবিষ্যতে আলোর সংস্পর্শ বা দিক নিয়ন্ত্রণে ব্যবহৃত হতে পারে। নির্মিত পরিবেশে অভিযোজিত ছায়া দেওয়া এর স্বাভাবিক উদাহরণ।

জীবন্ত উপাদান কেন গুরুত্বপূর্ণ

প্রকল্পটি জীবপ্রযুক্তি, উপাদান বিজ্ঞান ও রোবোটিক্সের সংযোগস্থলে রয়েছে। এর কেন্দ্রীয় প্রশ্ন শুধু ছোট বাহু দিয়ে কিছু তোলা নয়; জীবন্ত প্রাণীকে প্রকৌশল-নির্মিত উপাদানে যুক্ত করলে কী সম্ভব, সেটি বোঝা।

Aubin-Tam বলেছেন, দলটি কোনো একক নির্দিষ্ট প্রয়োগ দিয়ে শুরু করেনি। লক্ষ্য ছিল জীবন্ত উপাদান নিয়ে গবেষণা এগিয়ে নেওয়া এবং তাদের সম্ভাবনা অনুসন্ধান করা।

জীবন্ত-উপাদান ব্যবস্থা এমন পরিবেশ-প্রতিক্রিয়া বা নরম, ভেজা ও ভঙ্গুর পরিবেশে কাজ করার ক্ষমতা দিতে পারে, যা নিষ্ক্রিয় উপাদান দিয়ে পুনরুৎপাদন করা কঠিন। তবে গবেষণাগারের প্রদর্শন থেকে বাস্তব ব্যবহারে যেতে নির্ভরযোগ্যতা, নিয়ন্ত্রণ, স্থায়িত্ব, উৎপাদন ও কাজের পরিস্থিতি নিয়ে আরও কাজ দরকার।

ছোট প্রদর্শন, বড় নকশার শিক্ষা

শৈবালচালিত বাহুটি আকারে ছোট, কিন্তু এর গুরুত্ব নকশার শিক্ষায়। এটি দেখায়, আলো, hydrogel ও microalgae একত্র করে বিপরীতমুখী গতি এবং মৌলিক ধরার ক্ষমতাসম্পন্ন নরম অ্যাকচুয়েটর তৈরি করা যায়।

ভবিষ্যতের রোবট জীববৈজ্ঞানিক আবরণযুক্ত প্রচলিত বাহুর মতো হবে—এমন নয়। গবেষণাটি এমন প্রতিক্রিয়াশীল কাঠামোর বিস্তৃত পরিবারকে প্রভাবিত করতে পারে, যার রূপ ও কাজ ভেতরের জীববৈজ্ঞানিক ও উপাদান ব্যবস্থায় গঠিত হবে।

এখন পর্যন্ত Delft-এর প্রদর্শন একটি স্পষ্ট প্রাথমিক ফল দিয়েছে: জীবন্ত উপাদানের স্ট্রিপ আলো ব্যবহার করে বাঁকতে, ছোট বস্তু তুলতে ও আবার ছেড়ে দিতে পারে। যন্ত্রের গতির সক্রিয় অংশ হিসেবে জীববিজ্ঞান কীভাবে কাজ করতে পারে, এটি তার একটি সংক্ষিপ্ত উদাহরণ।

এই নিবন্ধটি Phys.org-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে তৈরি। মূল নিবন্ধ পড়ুন।