ربات های Miroswimmer شبیه زنجیره ای از دانه ها هستند که میتوانند به صورت اتوماتیک آرایش قرار‌گیری خود را تشکیل دهند تا در محیط بین یک مایع با چرخش در یک میدان مغناطیسی حرکت کنند. یک تحقیق تازه نشان می‌دهد که آن‌ها چطور‌میتوانند به ربات‌های عمل پذیر جداگانه تقسیم شوند و سپس دوباره متصل گردند. در ادامه‌ی دیجی ربات به بررسی مکانسیم جدید این ربات می‌پرازیم. در ادامه با دیجی ربات همراه باشید.
دیجی ربات بخش جدیدی است که در آن قصد داریم با تمرکز بر روی انواع ربات‌ها ، آخرین اخبار رباتیک ایران و جهان را در اختیار شما قرار دهیم.
محققین دانشگاه درکسل که به توسط ” پروفسور مین جون کیم” یکی از اساتید دانشکده ی مهندسی، رهبری میشوند؛ با موفقیت، شاهکاری به ثمر رسانده اند که طرفداران علمی- تخیلی و مایکل فلیپس میتوانند قدردان باشند. با استفاده از یک میدان مغناطیسی چرخشی، آن ها نشان دادند که چگونه زنجیره‌ای متعدد از ربات های مغناطیسیِ میکروسکوپی که شبیه مهره هستند، میتوانند به هم متصل شوند و پیوند بخورند تا در یک محیط میکروسیّال به سرعت های چشمگیر شنا کنند. یافته‌ی آن ها در آخرین گام، به استفاده از چیزی که به اصطلاح “microswimmer” نامیده می شود انجامید که برای ارسال دارو و انجام عمل جراحی در داخل بدن کاربرد دارد.
در یک مقاله که اخیراً از سوی مجله ی Nature Scietific Reports منتشر شده، مهندسین مکانیک، نحوه و فرآیند اتصال و لینک شدن؛ و همچنین، قطع پیوستگی و جدا شدن مهره های این ربات ها را، به صورت مغناطیسی – آن هم در حالی که شنا میکنند و به طور جداگانه کنترل ربات های کوچکتر جدا شده در یک میدان مغناطیسی را بر عهده دارند- شرح داده اند. این داده ها، کمک بیشتری به مفهوم استفاده هدفمند از میکرو ربات ها برای ارسال دارو به درون رگ ها، جراحی و درمان سرطان می کنند.
یو کی چینگ” دارای مدرک فوق دکترا و محقق در دانشکده مهندسی درکسل و نویسنده ارشد این مقاله، در اینباره گفته:
ما بر این باوریم که ربات های microswimmer میتوانند یک روز برای حل و انجام روند های پزشکی و ارائه ی درمان های مستقیم تر به مناطق آسیب دیده داخل بدن استفاده شوند. این ربات ها می توانند برای اینکار ها بسیار مؤثر باشند چرا که آن ها قادر به حرکت در بسیاری از محیط های بیولوژیکی متفاوت از جمله : جریان خون، و محیط بسیار ریز داخل یک تومور؛ می باشند.))
یکی از یافته های اصلی در اینباره اینست که زنجیره های بلندتر توانایی شنا کردن سریعتری نسبت به کوتاه تر ها دارند. این موضوع توسط شروع کار با یک swimmer سه مهره ای و سپس به تدریج مونتاژ مهره های بیشتر و تشکیل زنجیر های بلند تر، مشخص شد. بلند ترین زنجیری که توسط گروه مورد آزمایش قرار گرفته، ۱۳ مهره در طول بوده، که به سرعت ۱۷٫۸۵ میکرون بر ثانیه رسیده است.
مهندسان درکسل، نزدیک به یک دهه است که درکی از میکرو ربات ها را برای کاربرد های زیست پزشکی – با هدف تولید یک زنجیره ی رباتی که بتواند داخل بدن جا به جا شود و سپس جدا شود تا بسته ی دارویی مورد نظر را برساند و یا درمان لازم را انجام دهد – بوجود آورده اند.دلیل این رویکرد این است که یک ربات نسبتاً تطبیق پذیر و همه کاره که می تواند چند وظیفه را انجام دهد؛ می تواند تا با استفاده از یک میدان مغناطیسی تکی، کنترل شود.
زنجیر های ربات توسط چرخش حرکت میکنند که در اصل شبیه یک پروانه پیچ مانند با چرخیدن یک میدان مغناطیسی خارجیست. بنابراین هرچه که میدان سریع تر بچرخد، به همان نسبت هم ربات ها چرخش میکنند و سریع تر حرکت می کنند. این سیستم نیروی محرکه ی فعال، همچنین کلیدی برای تقسیم شدن آن ها به قطعه ها و حلقه های کوتاه تر است. در یک نرخ مشخص از چرخش، زنجیر رباتی، به دو زنجیره ی کوتاه تر تقسیم می شود که میتوانند مستقل از دیگری حرکت کنند.
دیجی ربات اخبار رباتیک و تکنولوژی
به گفته ی چینگ:
برای از هم گسستن micriswimmer ما به سادگی فرکانس چرخش را افزایش می دهیم. برای یک microswimmer هفت مهره ای، ما اینکار را با بالا بردن فرکانس، ۱۰ تا ۱۵ چرخه ی استرس هیدرودینامیک بر روی swimmer انجام دادیم؛ که با ایجاد یک اثر پیچشی آن را به صورت فیزیکی تغییر شکل میداد و باعث جدا شدن قطعات آن به swimmer سه مهره ای و چهار مهره ای شد.
به محض جدا شدن، میدان میتواند تنظیم شود تا ربات های سه و چهار مهره ای را به جهت های مختلف حرکت دهد. از آنجایی که مهره ها، مغناطیسی شده اند، می توانند به سادگی با چرخاندن میدان و حرکت آن ها به عقب در جهتی که شارژ مغناطیسی وجود داشته باشد با یکدیگر تماس پیدا کنند و در نهایت دوباره متصل شوند. این تیم؛ همچنین نرخ چرخش مطلوب و زاویه نزدیک شدن را برای تسهیل در اتصال دوباره ی زنجیره ی miroswimmer تعریف کرده است.
این یافته، یک مؤلفه کلیدی از یک پروژه ی بزرگتر است که درکسل با همکاری ۱۰ مؤسسه ی پژوهشی و درمانی از سراسر دنیا در حال توسعه ی این تکنولوژی برای انجام جراحی هایی با حداقل تهاجمی بودن در شریان های مسدود شده می باشد.
برای کاربرد های ارسال دارو و جراحی هایی با حداقل تهاجم، کار هایی در آینده بایستی انجام شوند از جمله نشان دادن تنظیمات پیکربندی مختلف که میتواند به قابلیت حرکت های مختلف در داخل محیط بدن دست پیدا کند، و میتواند برای به انجام رساندن وظایف مختلف در طول مراحل عمل، ساخته شود. ولی ما باور داریم که بینش مکانیستی به روند مونتاژ؛ که ما در این تحقیق راجع به آن بحث کردیم، تا حد زیادی به تلاش های آینده مان در توسعه ی تنظیماتی که مارا قادر به دستیابی به این توانایی بسیار مهم می سازد کمک می کند.
