یک شیوه جدید برای ساخت سریع و آسان ربات‌های بیومتریک

به گزارش مجله خبری نگار،از «تک اکسپلور»، ربات‌های بیومتریک که حرکات و کارکرد‌های بیولوژیک ارگانیسم‌های زنده را تقلید می‌کنند، یکی از حوزه‌های جالب تحقیقات هستند که نه تنها می‌توانند به ربات‌های کارآمدتر منجر شوند بلکه همچنین به عنوان پلتفرمی برای شناخت بیولوژی عضلات عمل کنند.

از میان اینها، فعال کننده‌های بیوهیبرید (biohybrid actuators) ساخته شده از مواد نرم و سلول‌های عضلانی می‌توانند نیروی عضلات واقعی را تقلید کنند و پتانسیل رسیدن به حرکات و کارکرد‌های واقعی زندگی از جمله خود- ترمیمی را دارند. این ربات‌ها همچنین پتانسیل رسیدن به نسبت بالای نیرو به وزن را دارند که برای ربات‌های حجیم سنتی دشوار بوده است.

یکی از راه‌های رسیدن به این حرکات شبیه به حرکات واقعی زندگی، هماهنگ کردن و مرتب کردن سلول‌های عضلات در فعال کننده‌های بیوهیبرید به شکل دگر سوپذیر است.

هر چند در مطالعات قبلی گزارش‌هایی درباره فعال کننده‌های بیوهیبرید با استفاده از این تکنیک مطرح شده، اما آن‌ها بیشتر بر خط مستقیم متمرکز بوده اند که نتیجه آن‌ها صرفا حرکات ساده بوده است. اما ایجاد ترتیبات پیچیده نیازمند ریزشیار‌های (microgrooves) منحنی (MGs) است که بتوانند به عنوان راهنمایی برای هماهنگ کردن سلول‌های عضلانی عمل کنند.

برای این منظور، تیمی از محققان موسسه فناوری توکیو (توکیو تک) در ژاپن یک تکنیک پردازش لیزری فرابنفش برای ساخت ریزساختار‌های پیچیده ابداع کرده است.

این تکنیک جدید شامل ساختن ریزشیار‌های منحنی بر روی پلی‌ایمید (polyimide) از طریق پردازش لیزر فرابنفش است که سپس بر روی یک فیلم نازک ساخته شده از SBS رونویسی می‌شوند.

محققان از این روش برای ساختن دو فعال کننده بیوهیبرید مختلف استفاده کردند و با تحریک الکتریکی هر دو فعال کننده از طریق یک حرکت شبیه به پیچ خوردن تغییر شکل دادند.

این مطالعه بطور کلی پتانسیل پردازش لیزر فرابنفش برای ساخت الگو‌های بافت عضلانی دگرسوپذیر را به اثبات می‌کند و راه را برای ساختن فعال کننده‌های بیوهیبرید شبیه به زندگی واقعی قادر به انجام حرکات پیچیده و منعطف هموار می‌سازد.