أسرع روبوت مائي مستوحى من «شيطان البحر»

الباحثون استلهموا تصميم الروبوت الجديد من زعانف سمكة المانتا راي المرنة (جامعة ولاية نورث كارولينا)

حقّق فريق بحثي أميركي إنجازاً جديداً في عالم الروبوتات اللينة، حيث صمموا أسرع روبوت سباحة لين حتى الآن، مستوحى من حركة سمكة «المانتا راي»، المعروفة أيضاً باسم «شيطان البحر».

وأوضح الباحثون من جامعة ولاية نورث كارولينا، أن هذه التقنية تفتح آفاقاً لتحسين الحركات الجانبية للروبوت في المستقبل، ما يعزز قدراته على المناورة في البيئات المائية المعقدة، ونُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية «Science Advances».

والروبوتات اللينة هي أجهزة مبتكرة مصممة لاستكشاف المياه والعمل داخل البيئات البحرية، مستوحاة من الكائنات البحرية مثل الأسماك، تتميز بمرونتها العالية، حيث تُصنع من مواد ناعمة وقابلة للانثناء مثل السيليكون، ما يجعلها أكثر أماناً للتعامل مع الكائنات الحية أو الأسطح الحساسة، وتُستخدم في مجالات متعددة، منها البحث العلمي، ومراقبة الحياة البحرية، والعمليات البيئية الدقيقة.

واستلهم الباحثون تصميم الروبوت الجديد من زعانف سمكة «المانتا راي» المرنة، وهي سمكة كبيرة تتميز بجسم واسع يشبه الأجنحة وحركات زعانفها الدقيقة التي تسمح لها بالسباحة بسلاسة، وتعيش في المحيطات الاستوائية والبحار الدافئة، وتُعدّ من الكائنات التي تتغذى على العوالق والجمبري، وتلعب دوراً مهماً في النظام البيئي البحري.

وطوّر الفريق الروبوت باستخدام جسم مصنوع من السيليكون يحتوي على غرفة قابلة لضخّ الهواء، ما يتيح للزعانف الانحناء بحركة تحاكي السباحة الطبيعية للسمكة.

وأكد الباحثون أن الروبوت الجديد يمكنه السباحة بسرعات تصل إلى 6.8 طول جسمه في الثانية، وهي سرعة أعلى من النموذج السابق الذي طوّره الفريق ذاته، وكان يحقق سرعة 3.74 طول جسمه فقط في الثانية.

ويعمل الروبوت عبر ضخّ الهواء في غرفة داخلية، ما يجعل الزعانف تتحرك بانسيابية لدفع الروبوت في الماء. ويتميز الروبوت بقدرته على التحكم في الحركة الرأسية، إذ يمكنه السباحة صعوداً وهبوطاً داخل عمود الماء، من خلال تعديل قوة الدفع الناتجة عن الزعانف، وهذا التصميم يتيح له السباحة نحو السطح، والغوص للأعماق، أو الحفاظ على موقعه، بينما كان النموذج السابق يقتصر على السباحة على السطح فقط.

والروبوت الجديد لا يتفوق في السرعة والكفاءة فقط على الروبوت السابق، بل أظهر أيضاً قدرة على التنقل في بيئات مائية معقدة، وحمل حمولة على سطح الماء، بما في ذلك مصدر الطاقة والهواء الخاص به.

ووفق الباحثين، فإن هذه التكنولوجيا المبتكرة تعدّ خطوة كبيرة نحو تحسين الروبوتات البحرية التي يمكنها التنقل بشكل مرن في الأعماق المختلفة للمحيطات، مع تحسين كفاءتها الطاقية.

ويأمل الباحثون في المستقبل أن يتم تحسين حركات الروبوت الجانبية وابتكار أنماط جديدة من الفعالية الحركية التي ستعزز من قدراته وتفتح آفاقاً جديدة في تطبيقات الروبوتات المائية، سواء في الأبحاث أو العمليات البحرية المعقدة.