روبوتات قفازة دقيقة مستوحاة من "الخيط المعقود" تفتح آفاقاً جديدة في المهام البيئية والزراعية

في ابتكار علمي واعد يفتح آفاقاً واسعة في القطاعين البيئي والزراعي، نجح باحثون أمريكيون في تطوير روبوتات دقيقة متناهية الصغر. هذه الروبوتات، المستوحاة من شكل "الخيط المعقود"، تتميز بقدرتها على التحول إلى آلات قفز عالية الأداء بمجرد تسخينها، وذلك دون الحاجة لأي مكونات إلكترونية معقدة.

وكما أفادت مجلة Science العلمية، فقد تمكن فريق بحثي من جامعة بنسلفانيا، بقيادة الدكتورة شو يانغ، من إنجاز هذا التطور. هذه الروبوتات، التي لا يتعدى حجمها بضعة ملليمترات، قادرة على القفز لمسافة تصل إلى مترين تقريباً، مع إمكانية الانقلاب في الهواء والعودة أحياناً إلى نقطة انطلاقها. هذه القدرات تجعلها مثالية لمهام دقيقة في مجالات مثل الزراعة وإعادة التشجير.

وأوضحت الدكتورة يانغ أن تصنيع هذه الروبوتات يعتمد على ألياف مركبة دقيقة، تتكون من قلب صلب مصنوع من ألياف "الكيفلار" وغلاف خارجي من "المطاط البلوري السائل". هذا التركيب الفريد يسمح بتخزين كمية كبيرة من الطاقة المرنة عند لف الروبوتات على شكل عقدة. وعند تعرضها للحرارة، ينكمش الغلاف الخارجي، مما يؤدي إلى فك العقدة بشكل مفاجئ وتحرير الطاقة المخزنة في قفزة سريعة جداً لا تستغرق سوى أجزاء من الثانية.

وأشارت إلى أن شكل العقدة يلعب دوراً محورياً في تحديد نمط الحركة. فالشكل العلوي للعقدة يؤدي إلى انقلاب الروبوت في الهواء، بينما ينتج الشكل الثماني حركة دوران متسلسلة، مما يمنح هذه الروبوتات مرونة وتنوعاً في الأداء.

كما يتميز التصميم بوجود جناح مستوحى من بذور شجرة القيقب، وهو ما يعزز من قدرة الروبوتات على الانزلاق والتحكم في عملية الهبوط. هذا الجناح يساهم أيضاً في زيادة قدرتها على اختراق التربة بنحو 30 ضعفاً مقارنة بالأنظمة التقليدية السابقة.

ويطمح الباحثون إلى تطوير أجيال مستقبلية من هذه الروبوتات، بحيث تعمل بالطاقة الشمسية وتُصنع من مواد صديقة للبيئة. هذا التطور سيمكن من استخدامها في تنفيذ مهام زراعية وبيئية أكثر تعقيداً، بدقة وكفاءة متناهية.