روبوتات بحجم الحشرات تتوهج أثناء طيرانها لمهام البحث والإنقاذ

و قام المهندسون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا سابقًا بتطوير روبوتات بحجم الحشرات ذات عضلات اصطناعية صغيرة تسمح لها بالتجول بخفة حركة تشبه الحشرات عن طريق رفرفة أجنحتها بسرعة. ووجد المهندسون الآن طريقة لتضمين جزيئات صغيرة جدًا في هذه العضلات الاصطناعية، مما يعني أنها تصدر ضوءًا ملونًا أثناء الطيران.

ويمكن للروبوتات استخدام هذا الضوء للتواصل مع بعضها البعض، ويمكن حتى استخدامها للإشارة للمساعدة في حالات الطوارئ، وفقًا للباحثين. على سبيل المثال، إذا تم إرسالها في مهمة بحث وإنقاذ إلى مبنى منهار، يمكن للروبوت الذي يعثر على الناجين استخدام الأضواء للإشارة إلى الآخرين وطلب المساعدة.

وفي نهاية العام الماضي، أظهر باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة جديدة لصنع عضلات اصطناعية لحشرات الروبوت عن طريق تكديس طبقات متناوبة من المطاط الصناعي وإلكترود الأنابيب النانوية الكربونية، ثم دحرجة المكدس إلى أسطوانة اسفنجية. و عندما يتم تطبيق جهد على الأسطوانة، تضغط الأقطاب الكهربائية على المطاط الصناعي، ويثير الإجهاد الميكانيكي أجنحة الروبوت.

ولجعل الأجنحة تضيء، قام الباحثون الآن بدمج جزيئات كبريتات الزنك المتوهجة كهربائيا في العضلات الاصطناعية للروبوتات. وعندما تكون جسيمات الزنك هذه في مجال كهربائي قوي جدًا وعالي الترد ، تنبعث منها جسيمات دون ذرية من الضوء تُعرف بالفوتونات.

واكتشف الباحثون أنه يمكنهم استخدام الجهد العالي لإنشاء مجال كهربائي قوي في العضلات الاصطناعية، ثم دفع الروبوت بتردد عالٍ، مما يتسبب في إضاءة الجسيمات بشكل ساطع.

وقال كيفن تشين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، كبير مؤلفي الدراسة "تقليديًا، المواد المضيئة بالكهرباء مكلفة للغاية، ولكن بمعنى ما، نحصل على هذا التألق الكهربي مجانًا لأننا نستخدم المجال الكهربائي فقط بالتردد الذي نحتاجه للطيران. ولا يتطلب تسليط الضوء سوى حوالي 3 في المائة من الطاقة".

ووجد الباحثون أن تعديل التركيبة الكيميائية لجزيئات الزنك يغير لون الضوء المنبعث، وصنعوا جزيئات خضراء وبرتقالية وزرقاء، ووجدوا طريقة لجعل العضلات الاصطناعية تصدر ضوءًا متعدد الألوان ومنمقا. و تعد القدرة على إصدار الضوء أمرًا مهمًا لأنها تتيح تتبع الروبوتات بسهولة أكبر.

ويستخدم الباحثون عمومًا كاميرات الأشعة تحت الحمراء لتتبع الحشرات الروبوتية، لكنها غالبًا ما تكون مرهقة ولا تعمل بشكل جيد في الهواء الطلق. ومع ذلك، فإن تضمين جزيئات الإنارة الكهربائية في العضلات الاصطناعية للروبوتات يسمح بتتبعها بدقة باستخدام ثلاث كاميرات للهواتف الذكية فقط.

وطور الباحثون برنامج كمبيوتر يمكنه تتبع موضع الروبوتات في حدود 2 مم من أحدث أنظمة التقاط الحركة بالأشعة تحت الحمراء. و في المستقبل، يخطط الباحثون لتعزيز نظام تتبع الحركة الخاص بهم حتى يتمكن من تتبع الروبوتات في الوقت الفعلي، وهم يعملون أيضًا على دمج إشارات التحكم، بحيث يمكن للروبوتات تشغيل وإطفاء الضوء أثناء الطيران والتواصل مثل اليراعات الحقيقية، بحسب صحيفة ديلي ميل البريطانية.