பாசியால் இயக்கப்படும் மென்மையான ரோபோ கை ஒளியால் பிடிக்கிறது

உயிருள்ள பொருளால் ஆன ரோபோ ஒளியுடன் நகர்கிறது

Delft University of Technology ஆய்வாளர்கள் மாறும் ஒளிக்கு ஏற்ப வளைந்து சிறிய பொருட்களைப் பிடித்து தூக்கும் மென்மையான ரோபோ கையை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்தக் கருவி இரண்டு அடுக்கு hydrogel பட்டையையும் அதன் மேற்பரப்பில் வளரும் microalgae-யையும் இணைக்கிறது.

ஆக்சுவேட்டர் சுமார் இரண்டு சென்டிமீட்டர் நீளமும் ஒரு மில்லிமீட்டர் தடிமனும் கொண்டது. இருப்பினும் குழு பெரிய, மீளக்கூடிய வளைவுகளை காட்டியது. ஒளியால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பட்டை ரப்பர் வளையத்தை தூக்கி, சிறிய உலோகப் பந்தைப் பிடித்து மீண்டும் விட்டது.

Nature Communications-ல் வெளியான இந்தப் பணி மென்மையான ரோபோட்டிக்ஸுக்கு மாறுபட்ட அணுகுமுறையை முன்வைக்கிறது. இயக்கத்தை உருவாக்க மோட்டார்கள், கேபிள்கள், பம்புகள் அல்லது வழக்கமான மின்னணுவியல் மட்டுமே சாராமல், ஒளிக்கு பதிலளிக்கும் உயிருள்ள microalgae-யை அமைப்பின் ஒரு பகுதியாகப் பயன்படுத்துகிறது.

மென்மையான ஆக்சுவேட்டர் எவ்வாறு உருவாக்கப்பட்டது

அடிப்படை கருவி இரண்டு வேறுபட்ட hydrogel அடுக்குகளால் ஆன பச்சை, நெகிழ்வான பட்டையாகும். அதன் மேற்பரப்பில் microalgae வளரும். ஒளி நிலை மாறும்போது பட்டை முன்னும் பின்னும் வளையும். முதன்மை ஆய்வாளர் Marie-Eve Aubin-Tam, வெவ்வேறு இயக்கங்களையும் செயல்களையும் ஆதரிக்க அதன் வடிவத்தை மாற்ற முடியும் என்று விளக்கினார்.

மென்மையான ரோபோவின் மதிப்பு பல நேரங்களில் வலிமையில் அல்ல, இணங்கும் தன்மையில் உள்ளது. கடினமான gripper கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தொழிற்சாலையில் பயனுள்ளதாக இருக்கலாம்; ஆனால் மென்மையான அமைப்பு நுண்மையான பொருட்கள், ஒழுங்கற்ற மேற்பரப்புகள் அல்லது மெதுவான தொடுதல் தேவைப்படும் சூழல்களுக்கு ஏற்றதாக இருக்கலாம். நீருக்கடியில் பயன்பாடு ஒரு சாத்தியமான சூழல் என ஆய்வாளர்கள் குறிப்பிட்டனர்.

சோதனைகள் ஒரு பொருளை நோக்கிச் செல்வது, தொடுவது, பிடிப்பது, இடமாற்றுவது, விடுவது என்ற அடிப்படை வரிசையை காட்டின. ரப்பர் வளையம் மற்றும் உலோகப் பந்து சோதனைகள் வளைவு இயக்கம் உண்மையான பிடிப்பாக மாற்றப்பட முடியும் என்பதை காட்டுகின்றன.

ஒளி சில இயந்திர சிக்கல்களை மாற்றுகிறது

இந்த ஆக்சுவேட்டரின் கட்டுப்பாட்டு உள்ளீடு ஒளியாகும். ஒளியூட்டலை மாற்றுவதன் மூலம் ஆய்வாளர்கள் வளைவைத் தூண்டி அதைத் திருப்ப முடியும். இதன் முக்கியத்துவம் பாசி இருப்பதில் மட்டுமல்ல; உயிரியல் பதிலை நிரலிடக்கூடிய உடல் இயக்கத்துடன் இணைப்பதிலும் உள்ளது.

வழக்கமான ரோபோ அமைப்புகளுக்கு மின்சார அல்லது காற்றழுத்த சக்தியும் அதை இயக்கமாக மாற்றும் இயந்திரக் கூறுகளும் தேவைப்படும். Delft கருவி பொறியியல் தேவைகளை நீக்கவில்லை; ஆனால் சுற்றுச்சூழல் சமிக்ஞைக்கு பதிலளிக்க அதன் சொந்த உயிரியல் செயல்பாடு உதவும் பொருளைப் பயன்படுத்தும் வேறு திசையை காட்டுகிறது.

சிறிய அளவு, குறைந்த எடை அல்லது நீரில் செயல்படுதல் முக்கியமான பயன்பாடுகளில் இது பயனுள்ளதாக இருக்கலாம். தற்போதைய ரோபோ கருத்துக்கான சான்று மட்டுமே; காட்டப்பட்ட பணிகள் சிறிய பொருட்களைக் கொண்டவை. எனவே இது தொழிற்சாலை ரோபோ கைகளுக்கான தயாரான மாற்று அல்ல.

பிடிப்பிலிருந்து உயிரினத்தைப் பின்பற்றும் இயக்கம் வரை

பொருட்களை கையாள்வதற்கு அப்பால், இதே ஒளியால் இயக்கப்படும் வளைவை biomimetic அமைப்புகளில் பயன்படுத்த குழு வாய்ப்பு காண்கிறது. ஒளி மாறும்போது வடிவம் மாறும் பொருள் திசைமாற்றம், திறப்பு-மூடல் அல்லது சூரியன் செல்லும் பாதைக்கு பதிலளிக்கும் கட்டமைப்புகளில் சேர்க்கப்படலாம்.

ஒளிக்கு ஏற்ப திசை அல்லது வடிவத்தை மாற்றும் blinds மற்றும் வேளாண் கருவிகள் உள்ளிட்ட சாத்தியங்களை ஆய்வாளர்கள் குறிப்பிட்டனர். இவை நீருக்கடியில் காட்டப்பட்ட பிடிப்பு சோதனைகளிலிருந்து வேறுபட்டாலும், மீளக்கூடிய வளைவு ஏன் பயனுள்ளதாகும் என்பதை விளக்குகின்றன.

வேளாண்மையில், வழக்கமான மோட்டார் அமைப்பைப் போன்ற சிக்கலான இயந்திரத் தொகுப்பு இல்லாமல் ஒளி வெளிப்பாடு அல்லது திசையை நிர்வகிக்க ஒளி உணரும் கூறுகள் ஒருநாள் பயன்படலாம். கட்டிடச் சூழலில் தானியங்கி நிழலமைப்பு இயல்பான ஒப்புமையாகும்.

உயிருள்ள பொருட்கள் ஏன் முக்கியம்

இந்தத் திட்டம் உயிரித் தொழில்நுட்பம், பொருள் அறிவியல் மற்றும் ரோபோட்டிக்ஸ் சந்திக்கும் இடத்தில் உள்ளது. சிறிய கை ஒன்றை பொருளை எடுக்கச் செய்வது மட்டுமல்ல, உயிரினங்களை பொறியியல் பொருட்களில் இணைத்தால் என்ன சாத்தியம் என்பதே இதன் மையக் கேள்வி.

ஒரே பயன்பாட்டை மனதில் கொண்டு குழு தொடங்கவில்லை என்று Aubin-Tam கூறினார். உயிருள்ள பொருட்கள் குறித்த ஆய்வை முன்னேற்றி அவற்றின் சாத்தியங்களை ஆராய்வதே நோக்கம்.

செயலற்ற பொருட்களால் மட்டும் உருவாக்க கடினமான சுற்றுச்சூழல் பதிலளிப்பு, மென்மையான அல்லது ஈரமான சூழலில் செயல்படுதல் போன்ற திறன்களை உயிருள்ள பொருள் அமைப்புகள் வழங்கக்கூடும். ஆனால் ஆய்வகக் காட்சியிலிருந்து நிஜப் பயன்பாட்டுக்கு செல்ல நம்பகத்தன்மை, கட்டுப்பாடு, நீடித்த தன்மை, உற்பத்தி மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைகள் குறித்து மேலதிகப் பணி தேவை.

சிறிய காட்சி, பரந்த வடிவமைப்பு பாடம்

பாசியால் இயக்கப்படும் கை அளவில் சிறியது; ஆனால் அதன் முக்கியத்துவம் அது வழங்கும் வடிவமைப்பு பாடத்தில் உள்ளது. ஒளி, hydrogel மற்றும் microalgae ஆகியவற்றை இணைத்து மீளக்கூடிய இயக்கமும் அடிப்படைப் பிடிப்பும் கொண்ட மென்மையான ஆக்சுவேட்டரை உருவாக்க முடியும் என்பதை இது காட்டுகிறது.

எதிர்கால ரோபோ ஒரு உயிரியல் பூச்சு கொண்ட பாரம்பரிய கையைப் போலவே இருக்கும் என்று அர்த்தமில்லை. அதன் வடிவமும் செயல்பாடும் உள்ளிருக்கும் உயிரியல் மற்றும் பொருள் அமைப்புகளால் தீர்மானிக்கப்படும் பதிலளிக்கும் கட்டமைப்புகளின் பரந்த குடும்பத்துக்கு இந்த ஆய்வு வழிகாட்டலாம்.

தற்போதைக்கு Delft காட்சிகள் தெளிவான ஆரம்ப முடிவை வழங்குகின்றன: உயிருள்ள பொருள் பட்டை ஒளியைப் பயன்படுத்தி வளையவும், சிறிய பொருட்களைத் தூக்கவும், மீண்டும் விடவும் முடியும். உயிரியல் ஒரு இயந்திரத்தின் இயக்கத்தில் செயலில் உள்ள பகுதியாக மாறக்கூடும் என்பதற்கான சுருக்கமான எடுத்துக்காட்டு இது.

இந்தக் கட்டுரை Phys.org செய்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.