في تطويرات حديثة على تصاميم الروبوتات، نجح فريق علمي في تطوير «روبوتات بيولوجية هجينة» تسبح داخل جسم الإنسان، بينما تمكن فريق آخر من تطوير تصاميم لروبوتات تسير على التربة الرملية بقوة الرياح.
وقد طور باحثون أميركيون الروبوت الحيوي (بايو - بوت) الذي استوحيت فكرته من نطفة الحيوان المنوي. وسيكون الروبوت قادرا على السباحة داخل الجسم البشري لتوصيل الأدوية والعقاقير ولاستهداف الأورام السرطانية في يوم ما. وتسبح هذه الآلات التي تصنع على شكل أدوات هجينة بيولوجيا، عن طريق الجمع بين خلايا القلب الحية، مع جسم مرن من البوليمرات المركبة صناعيا.
وكانت أبحاث سابقة قد توصلت إلى صنع ما يشبه أداة لولبية لفتح قطع الفلين التي تغطي القناني وسوط، قادرين على السباحة مصنوعين من خرز مغناطيسية وجزيئات من الحمض النووي «دي إن إيه»، وكلاهما يعتمد على قوة مغناطيسية خارجية لتحريكه.
* روبوت بيولوجي
وتمثل هذه الروبوتات البيولوجية الجديدة بالمقارنة، أولى آلات السباحة، وفقا إلى الحركة السوطية للحيوانات المنوية التي مكنتها دفع ذاتها عن طريق تسخير الحركة الانقباضية، أو التقلصية للخلايا القلبية. ويقول طاهر سيف، أستاذ العلوم الميكانيكية والهندسة في جامعة إلينوي في أميركا «إنه جزء يسير من الهندسة لا يتعدى الرأس والسلك، لتأتي الخلايا بعد ذلك وتتفاعل مع التركيب هذا وتجعله يؤدي مهمته».
وتعتمد حركة هذه الروبوتات الصغيرة التي لا يتعدى طولها ملليمترين على كتلة من خلايا القلب تجري زراعتها وتنميتها، حيث يلتقي الذيل المرن بالرأس الجامد. وتتزامن حركات خلايا القلب، لكي تنبض معا، لإنتاج حركة موجية عند الذيل، مما يدفع بهذا الروبوت الدقيق للحركة بسرعات تراوح بين 5 و10 ميكرومترات في الثانية.
وقام الباحثون من جامعة إلينوي وجامعة ولاية أريزونا أيضا بإنتاج روبوتات حيوية لها ذيلان، قادرة على السباحة بسرعة أعلى تصل إلى 81 ميكرومترا في الثانية. ولا يزال هذا التحقيق الهندسي هزيلا مقارنة بأقرانه من الحيوانات المنوية الحقيقية. ومثال على ذلك يمكن للحيوان المنوي للثور بطول 70 ميكرومترا السباحة بسرعات تصل إلى 97 ميكرومترا بالثانية، والسبب لأنه يحرك ذيله بالكامل. ويشكل العمل هذا خطوة جيدة في تسخير الحركة البيولوجية، لتطوير صنف جديد من الروبوتات الحيوية.
* روبوت الرمال
وتعتبر مشكلة التصحر كبيرة لأنها تجتاح مختلف بقاع العالم. ولدينا فكرة عامة عن أسبابها، منها الإجراءات الزراعية غير المستدامة، والتنقيب عن المعادن، والتغير المناخي، واستغلال الأراضي العامة بشكل مفرط. والتصحر على غرار التغير المناخي هو مسألة بيئية معقدة من الصعب تفهمها بصورة كاملة، وذلك عائد إلى الصعوبات في جمع أي بيانات تتعلق بالجودة.
وقد نجح عدد من العلماء في تطوير نظام قادر على نشر مجموعة الروبوتات التي تجثم على الكثبان الرملية وتسجل حركة الأخرى منها. والروبوت «تامبلوويد» (Tumbleweed) الذي طوره باحث إسرائيلي، يتوافق مع ما يحيط به. وقد صمم بشكل رفيع مستدير ويتحرك بفعل الرياح متدحرجا على رمال الصحراء جامعا المعلومات أثناء ذلك، بهدف تسليمها محسنة على شكل بيانات إلى العلماء. ويقول العلماء إنها حول اليابسة صعبة المنال على الرغم من كثرتها، ولذلك فإن تطوير نظم ذاتية مركزها اليابسة يظل التحدي الكبير، إذ من الصعوبة بمكان أن يتمكن شيء ما استيعاب الأمور ومعرفتها على الأرض. وليس اجتياز سطح العالم وعبوره أمرا مكلفا فحسب، بل هنالك أيضا كل أنواع من العقبات الواقعية التي قد يواجهها الروبوت.
النموذج الحالي من «تامبلوويد»، متين قادر على التأقلم والتكيف، فتركيبه الفولاذي المصنوع بالضغط العالي يسمح لنفسه بالتحول والتغير من حالة إلى أخرى، وفقا إلى المسلك الذي يقصده. وترتيب أشرعته يتيح له تسخير الرياح لكي يتدحرج. وعن طريق استخدام مولد كهربائي حركي تقوم حركة «تامبلوويد» بتأمين الطاقة لكومبيوتر في داخله، فضلا عن المستشعرات والمحرك.
ولا يستطيع «تامبلوويد» التحكم في مساره الدقيق، لأنه مصمم لكي يستجيب لأحوال الريح المواتية، مما يعني أنه يقوم ببسط نفسه كالعجينة المسطحة، حتى تأتي هبة ريح لتدفعه في الاتجاه المقصود. وجرى تعديل «تامبلوويد» لجعله أصغر وأكثر رشاقة. والفكرة هنا هي في نشر مجموعة واسعة منها لكي تقبع على الكثبان الرملية وتسجل حركات الروبوتات الأخرى منها، مما يتيح للعلماء تحضير خريطة ثلاثية الأبعاد للرياح تؤدي إلى فهم أفضل عن كيفية تحرك الكثبان الرملية، وما هي الحلول الممكنة إزاء ذلك.
