ترمیناتور در دنیای واقعی؛ پوستی که خود را ترمیم میکند
به گزارش خبر آیسیتی از ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، این پوست به گونهای طراحی شده که با گرم شدن محیط، هر دو پلیمر آن نرم و به نوعی شبیه سیال میشوند و بالعکس، با سرد شدن هوا سفت و محکم میشوند.
حتی اگر دمای محیط به ۷۰ درجه سانتیگراد برسد، فرایند بهبود و تنظیم خودکار پوست ظرف ۲۴ ساعت انجام میشود.
بنا به گفته این تیم، این پوست می تواند در آینده به ساخت «رباتهای نرم با قابلیت تنظیم مجدد» کمک کند. رباتهایی که «میتوانند شکل خود را تغییر دهند و تغییر شکل خود را در صورت نیاز احساس کنند». ظهور این رباتها در نهایت سرنوشت جنگافزارها را بهکل تغییر خواهد داد.
نخستین نمونه ساخت یک حسگر چندلایه و نازک
این گروه از این دستاورد جدید خود با عنوان شبیهترین پوست به «پوست الکترونیکی فوقپیشرفته» یاد کردند. آنچه آرنولد شوارتزنگر، شخصیت اصلی مجموعه فیلمهای «ترمیناتور» بر صورتش داشت.
کوپر و همکارانش برای طراحی و توسعه نوآوری خود از همان روش لایهبندی پوست انسان استفاده کردند.
دکتر سام روت، یکی از نویسندگان این مقاله، میگوید: «هر لایهای از پوست ممکن است میزان متفاوتی از فشار، دما و تنش را حس کند.» این لایهها را میتوان طوری مهندسی کرد که تغییرات حرارتی، مکانیکی یا الکتریکی را حس کنند.
زیرساخت هر لایه از زنجیرههای مولکولی طولانی تشکیل می شود. این زیرساخت با پیوندهای هیدروژنی پویا و دینامیک به هم متصل شدهاند. مشابه پیوندهایی که مارپیچ دوگانه رشتههای دیانای را در کنار هم نگه میدارند.
این ویژگی درست مثل لاتکس این قابلیت را ایجاد میکند که بارها بدون پارگی کشیده شوند.
خواص مکانیکی و ارتجاعی لاستیکی و همچنین زیستسازگاری
این دو ماده با دقت بسیاری طراحی شدهاند تا در محدوده دمایی مناسب به تنشهای واردشده از محیط واکنشهای مشابهی نشان دهند. هم در خواص ویسکوزیته [به معنای گرانروی سیال] و هم در خواص الاستیسیته یا اصطلاحا کشسانی.
کوپر میگوید: «این نکته هم وجود دارد که پوست دیر التیام مییابد. مثلا خودم روز پیش انگشتم را بریدم و بعد از چهار یا پنج روز هنوز در حال بهبود است. مهمترین بخش برای ما این است که این پوست مصنوعی بدون کمک یا تلاش ما، عملکرد خود را بهبود ببخشد.»
افزودن مواد مغناطیسی نیز باعث شدند که این نمونه طرح اولیه خودش، با استفاده از قطعات جداگانه، خود را مونتاژ و سرهم کند.
ترکیب هدایت میدان مغناطیسی و گرمایش القایی
در زمینه ساخت پوستهای رباتیک چشماندازهای بلندمدتی وجود دارد. برای مثال ساخت دستگاههایی که میتوانند بعد از آسیبهای شدید خود را ترمیم کنند. برای نمونه تصور کنید دستگاهی وجود دارد که وقتی تکهتکه شود و قطعات آن از هم جدا شوند، بتواند به طور مستقل خودش را بازسازی کند.
او ویدیو کوتاهی از چند تکه پوست مصنوعی را نمایش داد. این پوست به صورت لایهلایه در آب غوطهور بودند. این قطعات به صورت مغناطیسی به طرف یکدیگر کشیده میشوند. آنها به سمت هم میآیند و در نهایت دوباره کنار هم جمع میشوند.
رسانایی الکتریکی این بافتها پس از اینکه بهبود پیدا میکنند، دوباره برمیگردد. همچنین وضعیت ترمیم آنها با یک «الایدی» که بالای این مواد می باشد، مشخص میشود.
گام بعدی در این مسیر این است که لایههای پوست تا حد امکان نازک شوند تا بتوانند کارکردهای متفاوتی داشته باشند. نخستین نمونه از پوست مصنوعی (همین نمونه کنونی) ، بیشتر با هدف حس کردن فشار مهندسی شده است. در این پوست امکان اضافه کردن لایههای دیگری هم وجود دارد.
دورنمای آینده این محصول چیست؟
از دیگر کاربردهای آن هم باید به پوستهای الکترونیکی «با حسگرهای چندگانه» و «خودترمیمشونده» اشاره کرد. این پوست ها برای روباتها ساخته میشود. به این ترتیب رباتها در آینده دارای حس لامسه می شوند.