ابداع نخستین فراماده تغییرشکل‌دهنده با الهام از اختاپوس
گروهی از مهندسان کره جنوبی با الهام از سازگاری‌های موجودات زنده به‌ویژه اختاپوس‌ها، فراماده نوینی ابداع کرده‌اند که می‌تواند بر محدودیت‌های ماشین‌های نرم غلبه کند.
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل ازاینترستینگ اینجینیرینگ، گروهی از پژوهشگران مؤسسه ملی علم و فناوری اولسان (UNIST) یک ماده چند منظوره قابل رمزگذاری ساخته اند که می‌تواند شکل و خواص مکانیکی خود را به طور پویا و بلادرنگ تنظیم کند.
بنا بر اعلام این محققان، این فراماده جدید بر محدودیت‌های مواد فعلی غلبه می‌کند و فرصت‌های جدیدی را برای علم رباتیک و سایر رشته‌هایی که به انعطاف پذیری نیاز دارند فراهم می‌کند.
پیشرفت حوزه رباتیک نرم با فرامواد
ماشین‌های نرم در محیط‌های بدون ساختار و تغییر مداوم کاربرد‌های چشمگیری دارند چرا که می‌توانند به راحتی خواص مکانیکی و شکل خود را تطبیق دهند. اما ماشین‌های نرم موجود، به دلیل قابلیت‌ها و فضای بسیار محدود قابل برنامه ریزی مجدد و همچنین تنظیم پذیری زمان واقعی محدود، تا رسیدن به سطح سازگاری مشابه با همتایان بیولوژیکی خود فاصله زیادی دارند.
به گفته محققان، از جمله خواص مکانیکی قابل توجه این مواد قابل برنامه ریزی دیجیتالی، می‌توان به تغییر شکل و حافظه، پاسخ تنش- کرنش، و نسبت پواسون تحت بار فشاری اشاره کرد. این فراماده همچنین ویژگی‌های مبتنی بر کاربرد، مانند تحویل فشار و جذب انرژی قابل تنظیم و قابل استفاده مجدد را نشان می‌دهد.
این پژوهشگران می‌گویند فراماده‌ای ساخته اند که می‌تواند ویژگی‌های مورد نظر را در عرض چند دقیقه، بدون نیاز به سخت افزار اضافی پیاده سازی کند. این دستاورد فرصت‌های جدیدی را برای مواد پیشرفته تطبیقی و توسعه آینده ربات‌های تطبیقی فراهم می‌کند.
محققان کره ای، پتانسیل این ماده را با نمایش یک «ماده جذب کننده انرژی شوک تطبیقی» نشان دادند که خواص آن را در واکنش به ضربه‌های پیش بینی نشده اصلاح می‌کند.
به گفته آنها، این ماده با به حداقل رساندن نیروی وارد شده به جسم، خطر آسیب را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. مهندسان همچنین از این فراماده به عنوان «ماده انتقال نیرو» استفاده کردند که به آن اجازه می‌داد در زمان‌ها و مکان‌های خاص نیرو اعمال کند.
این ماده به صورت انتخابی سوئیچ‌های LED کناری را با ورود فرمان‌های دیجیتالی خاص فعال می‌کند و کنترل دقیقی بر کانال‌های انتقال نیرو ارائه می‌دهد.
این گروه بر نحوه کار این فراماده با گجت‌های دیجیتالی و فناوری فعلی و ابزار‌های هوش مصنوعی مانند یادگیری عمیق، تاکید کردند. این فراماده، که می‌تواند به طور بلادرنگ و زمان واقعی اطلاعات دیجیتال را به اطلاعات فیزیکی تبدیل کند، راه را برای مواد جدید نوآورانه‌ای هموار می‌کند که می‌توانند یاد بگیرند و با محیط اطراف خود سازگار شوند.
نتایج این تحقیقات در نشریه Advanced Materials منتشر شده است
انتهای پیام/
