ساخت نخستین "ربات مایع" پایدار با الهام از حشرات

به گزارش آی‌ای، گروهی از محققان دپارتمان انرژی "آزمایشگاه ملی لارنس برکلی" و دانشگاه "ماساچوست آمهرست" ربات‌های مایعی ساخته‌اند که می‌توانند به طور مستقل و پیوسته، بدون نیاز به ورودی‌های الکتریکی کار کنند.

این ربات‌های شناور خودکار که از راه رفتن حشرات روی آب الهام گرفته شده‌اند، مواد شیمیایی را در حالی که تا حدی در محلول غوطه‌ور هستند، تحویل می‌دهند و پتانسیل خود را به عنوان یک سنتز شیمیایی خودکار یا روش تحویل دارو برای داروها اثبات می‌کنند.

"تام راسل" استاد علوم و مهندسی پلیمر از دانشگاه "ماساچوست آمهرست" و نویسنده ارشد این مطالعه در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: ما در طراحی یک سیستم رباتیک مایع که می‌تواند به طور مستقل با استفاده از شیمی برای کنترل شناوری یک جسم به طور مستقل عمل کند، موفق شده‌ایم.

البته این اولین بار نیست که از ربات‌های مایع رونمایی می‌شود، چرا که در مطالعات پیشین نیز این ربات‌ها می‌توانستند یک کار را به طور مستقل اما فقط یک بار انجام دهند و فقط در حالی می‌توانستند یک کار را به طور مداوم انجام دهند که از نیروی الکتریکی بهره می‌بردند و برای ادامه کار به برق نیاز داشتند.

اکنون در این مطالعه منتشر شده در مجله Nature Chemistry، محققان توانسته‌اند ربات‌های مایعی بسازند که برای عملکرد پیوسته به انرژی الکتریکی نیاز ندارند، زیرا انرژی خود را از طریق مواد شیمیایی از محیط اطراف دریافت می‌کنند.

این شاهکار به لطف آزمایش‌های متعددی امکان‌پذیر شده است که نشان داد تغذیه این ربات‌ها با نمک باعث می‌شود که آنها نسبت به محلول مایع اطراف سنگین‌تر شوند و آنها را قادر می‌سازد تا در وسط مایع جمع شوند، جایی که با مواد شیمیایی خاصی پر می‌شوند.

این امر موجب واکنشی در ربات‌های مایع می‌شود که حباب‌های اکسیژن تولید می‌کنند و این حباب‌های اکسیژن به عنوان یک بالن عمل می‌کنند تا آنها را به سطح بیاورند، جایی که محموله‌های خود را تخلیه می‌کنند و تا زمانی که غذا(نمک) در سیستم وجود دارد، به این فرآیند ادامه می‌دهند.

ربات‌های مایع فقط دو میلی‌متر قطر دارند و مواد شیمیایی، آنها را در حالی که تا حدی در محلول غوطه‌ور هستند، به جلو و عقب حرکت می‌دهند.

یکی از بهترین بخش‌ها این است که ربات‌های مایع بسته به فرمول‌بندی آنها می‌توانند چندین کار را همزمان انجام دهند. در بیانیه مطبوعاتی آمده است که برخی می‌توانند انواع مختلف گاز را در محیط شناسایی کنند، در حالی که برخی دیگر به مواد شیمیایی خاصی واکنش نشان می‌دهند. همچنین می‌توان از آنها برای ایجاد سیستم‌های رباتیک پیوسته و مستقل استفاده کرد که نمونه‌های شیمیایی کوچک را برای اهداف درمانی و همچنین کشف و ترکیب داروها غربال می‌کنند.

محققان در گام بعدی می‌خواهند بررسی کنند که چگونه می‌توانند این فناوری را برای سیستم‌های بزرگ‌تر توسعه دهند و در عین حال چگونگی عملکرد آن بر روی سطوح جامد بررسی کنند.

همراه با این واقعیت که شما طی ۱۰ سال آینده می‌توانید نانوربات‌هایی را در خون خود داشته باشید تا از بیمار شدن شما جلوگیری کنند، این پیشرفت، تنها گام دیگری به سوی آینده دنیای پزشکی است.