استخدم العلماء السويسريون أجزاء جراد البحر الميتة كزوائد آلية. لقد تم عرض الهياكل الخارجية القوية والمرنة وخفيفة الوزن لهذه الحيوانات البحرية بنجاح على أنها مناورات آلية، وقابضون، وسباحون أو زعانف تنثني بسرعة تصل إلى 8 هرتز. إن استخدام أجزاء الحيوانات الميتة يجعل هذا تقدمًا في “علم الأحياء الدقيقة”. هذا المثال للروبوتات الحيوية المائية، من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL)، هو تكنولوجيا نخرية مستدامة بشكل خاص، حيث يستخدم قذائف القشريات التي هي نفايات ناتجة عن إنتاج الغذاء.
“المادة الميتة، الآلات الحية”
“تجمع الهياكل الخارجية بين الأصداف المعدنية وأغشية المفاصل، مما يوفر توازنًا من الصلابة والمرونة الذي يسمح لأجزاءها بالتحرك بشكل مستقل. هذه الميزات تمكن القشريات من التحرك السريع والعزم العالي في الماء، ولكنها يمكن أن تكون أيضًا مفيدة جدًا للروبوتات”، يوضح جوزي هيوز، رئيس مختبر CREATE في EPFL. “ومن خلال إعادة استخدام مخلفات الطعام، نقترح عملية تصميم دوري مستدام يمكن من خلالها إعادة تدوير المواد وتكييفها لمهام جديدة.”
في الفيديو أعلاه، يمكنك مشاهدة مجموعة من المقاطع التي تظهر العلماء وهم يختبرون استخدام الهيكل الخارجي للقشريات الميتة في تطبيقات الروبوتات. على وجه التحديد، يتم استخدام ذيول لانجوستين كملاحق آلية خلال هذه الاختبارات. لانجوستين هو عضو أصغر في عائلة جراد البحر، المعروف أيضًا باسم الكركند النرويجي، أو قريدس خليج دبلن، أو الجمبري.
يُظهر الجزء الأول من الفيديو زوجًا من هذه الذيول يُستخدم للإمساك بمجموعة متنوعة من الأشياء (الناعمة في الغالب). تقول الورقة البحثية ذات الصلة أن “الهيكل الخارجي 3G [is] قادرة على دعم حمولة 680 جرام. على الرغم من حجمها الكبير وتفوقها على بعض الأشياء، إلا أن هذه القابضات النخرية قادرة على الرفع والتلاعب، ولا يبدو أنها تلحق الضرر بسهولة بأشياء مثل الطماطم.
تُظهر الأجزاء اللاحقة من الفيديو أن ذيولًا لانجوستين تصنع ملحقات سباحة آلية ذات قدرة عالية – وهذا ليس مفاجئًا. وفي الهواء، وجد العلماء أن بإمكانهم الرفرفة بسرعة كبيرة، تصل إلى حوالي 8 هرتز.
الكيتين، وهو بوليمر حيوي طبيعي، هو المكون الهيكلي الرئيسي في القشريات (والحشرات)، مما يجعل هياكلها الخارجية مفيدة جدًا هنا. من السهل جدًا الحصول على مواد قوية ومرنة وخفيفة الوزن، فضلاً عن كونها قابلة للتحلل الحيوي ومتوافقة حيويًا.
لتحسين الصفات الجذابة للهيكل الخارجي بالفعل باعتباره ملحقًا مفصليًا، أضاف العلماء السويسريون طبقة من السيليكون لتعزيز القوة وإطالة العمر الإنتاجي. تم تثبيت المطاط الصناعي داخل الهيكل الخارجي، وتم تثبيته على الطرف الاصطناعي بقاعدة آلية.
وقال ساريوم كيم، الباحث في CREATE Lab والمؤلف الأول: “على حد علمنا، نحن أول من اقترح إثباتًا للمفهوم لدمج نفايات الطعام في نظام آلي يجمع بين التصميم المستدام وإعادة الاستخدام وإعادة التدوير”.
للمضي قدمًا، يقترح الباحثون آليات تعزيز اصطناعية أكثر تقدمًا مثل وحدات التحكم القابلة للضبط، والتي من شأنها ضبط التنوع الطبيعي في الهياكل البيولوجية. على أية حال، لا تزال الطبيعة تتفوق على العديد من الأنظمة الاصطناعية وتوفر رؤية عظيمة للمواد الأنيقة والتصميم الميكانيكي.
استخدام التكنولوجيا الميتة شائع بشكل متزايد في البحث العلمي.
في الشهر الماضي، سلطنا الضوء على تقنية Necroprinting، حيث تم استخدام خرطوم البعوض الميت للحصول على أفضل فوهات الطابعة ثلاثية الأبعاد وأكثرها استدامة. في عام 2022، رأينا أيضًا استخدام العناكب الميتة كـ “necrobots”، خصيصًا للإمساك بالروبوتات (انظر مقطع الفيديو أدناه).
يتبع أجهزة توم على أخبار جوجل، أو أضفنا كمصدر مفضل، للحصول على آخر الأخبار والتحليلات والمراجعات في خلاصاتك.
التعليقات