روبوت يعرق مثل البشر

يد روبوتية يمكنها تبريد نفسها (جامعة كورونيل)

واحدة من العقبات التي تحول دون صنع روبوتات دائمة وقابلة للتكيف ورشيقة هي إدارة درجة الحرارة الداخلية لها، وهي المشكلة التي نجح فريق بحثي من جامعة كورنيل الأميركية في حلها عن طريق ابتكار يد روبوتية يمكنها تنظيم درجة حرارتها من خلال التعرق مثل الإنسان.
ووفق دراسة نشرتها دورية «ساينس روبوتكس» أول من أمس عن هذا العمل، فإن ما توصل له الباحثون يمنح الروبوتات القدرة العالية على العمل لفترات طويلة من الزمن دون ارتفاع درجة الحرارة.
وتصنع نوعية من الروبوتات التي يطلق عليها «الروبوتات الناعمة» من مواد شديدة التوافق، مماثلة لتلك الموجودة في الكائنات الحية، وتماثل في أدائها بشكل كبير الطريقة التي تتحرك بها الكائنات الحية وتتكيف مع محيطها، ورغم هذه المزايا فإنها تمسك بالحرارة، على عكس الروبوتات الصلبة المصنعة من معادن تبدد الحرارة بسرعة.
ولا يجدي لحل هذه المشكلة تقنية التبريد الداخلية، مثل استخدام المروحة، لأنها ستشغل مساحة داخل الروبوت وتضيف وزناً، لذلك استوحى الفريق نظام التبريد الطبيعي الموجود عند البشر، وهو التعرق.
وخلال عملية التعرق يستفيد الجسم من فقدان الماء المتبخر لتبديد الحرارة بسرعة، ويمكن أن يتم التبريد تحت درجة حرارة البيئة المحيطة، وهي الآلية التي نجح الفريق البحثي في تقليدها.
وأنشأ الفريق البحثي مواد البوليمر النانوية اللازمة للتعرق المستخدمة في بناء الروبوت عبر تقنية ثلاثية الأبعاد تسمى الطباعة المجسمة متعددة المواد، وقاموا بتصنيع مشغلات تشبه الإصبع تتكون من مادتي هيدروجيل يمكنهما الاحتفاظ بالماء والاستجابة لدرجات الحرارة، وتتفاعل مع درجات الحرارة التي تزيد على 30 درجة مئوية عن طريق الانكماش، الذي يضغط الماء إلى طبقة عليا من بوليمر (بولي أكريلاميد) مثقبة بمسامات بحجم ميكرون، وهذه المسام حساسة لنطاق درجة الحرارة نفسه وتتمدد تلقائياً لتحرير «العرق»، ثم تغلق عندما تنخفض درجة الحرارة عن 30 درجة مئوية.