الاكتشاف يمكن أن يؤدي إلى روبوتات ذاتية الدفع

الصفحة الرئيسية > صحافة > يمكن أن يؤدي الاكتشاف إلى روبوتات ذاتية الدفع

يكتشف الباحثون المموّلون من الجيش كيفية صنع مواد قادرة على الدفع الذاتي ، مما يسمح للمواد بالتحرك دون محركات أو أيدي. الائتمان يونغ جين كيم ، UMass أمهيرست

يكتشف الباحثون المموّلون من الجيش كيفية صنع مواد قادرة على الدفع الذاتي ، مما يسمح للمواد بالتحرك دون محركات أو أيدي. ائتمان
يونغ جين كيم ، جامعة أمهيرست

المستخلص:
- اكتشف باحثون يمولهم الجيش كيفية صنع مواد قادرة على الدفع الذاتي ، مما يسمح للمواد بالتحرك دون محركات أو أيدي.

يمكن أن يؤدي الاكتشاف إلى روبوتات ذاتية الدفع

ريسيرتش تريانجل بارك ، نورث كارولاينا | نُشر في 2 فبراير 2021

اكتشف باحثون في جامعة ماساتشوستس أمهيرست كيفية صنع المواد التي تلتقط وتعيد ضبط نفسها ، بالاعتماد فقط على تدفق الطاقة من بيئتهم. هذا البحث ، الذي نُشر في Nature Materials وبتمويل من الجيش الأمريكي ، يمكن أن يمكّن الروبوتات العسكرية المستقبلية من الانتقال من طاقتها الخاصة.

قال الدكتور رالف أنثينيان ، فرع: "هذا العمل جزء من جهد أكبر متعدد التخصصات يسعى إلى فهم الأنظمة الاندفاعية البيولوجية والمهندسة التي ستضع الأسس لطرق قابلة للتطوير لتوليد القوى للعمل الميكانيكي وهياكل ومواد تخزين الطاقة". رئيس مكتب أبحاث الجيش ، وهو عنصر من قيادة تطوير القدرات القتالية للجيش الأمريكي ، والمعروف الآن باسم DEVCOM ، مختبر أبحاث الجيش. "سيكون للعمل عدد لا يحصى من التطبيقات المستقبلية الممكنة في أنظمة التشغيل والدوافع للجيش ووزارة الدفاع."

اكتشف الباحثون الفيزياء خلال تجربة دنيوية تضمنت مشاهدة شريط جل جاف. لاحظ الباحثون أنه عندما فقد شريط الهلام الطويل والمرن السائل الداخلي بسبب التبخر ، تحرك الشريط. كانت معظم الحركات بطيئة ، ولكن في كثير من الأحيان ، كانت تتسارع.

يكتشف العلماء كيفية صنع المواد التي تنطلق وتعيد ضبط نفسها ، بالاعتماد فقط على تدفق الطاقة من بيئتهم. يمكن لهذا البحث تمكين الروبوتات العسكرية المستقبلية القادرة على التخلص من طاقتها.

كانت هذه الحركات الأسرع عبارة عن حالات عدم استقرار مفاجئة استمرت في الحدوث مع استمرار تبخر السائل. كشفت دراسات إضافية أن شكل المادة مهم ، وأن الشرائط يمكن أن تعيد ضبط نفسها لمواصلة حركاتها.

قال الدكتور الكروسبي ، أستاذ علوم وهندسة البوليمر في الولايات المتحدة: "تستخدم العديد من النباتات والحيوانات ، خاصة الصغيرة منها ، أجزاء خاصة تعمل مثل الينابيع والمزالج لمساعدتها على التحرك بسرعة كبيرة ، أسرع بكثير من الحيوانات ذات العضلات وحدها". كلية العلوم الطبيعية ، UMass Amherst. "النباتات مثل صائدة الذباب فينوس هي أمثلة جيدة على هذا النوع من الحركة ، مثلها مثل الجنادب ونمل الفك في عالم الحيوان."

عدم الاستقرار المفاجئ هو إحدى الطرق التي تجمع بها الطبيعة بين الزنبرك والمزلاج وتستخدم بشكل متزايد لإنشاء حركات سريعة في الروبوتات الصغيرة والأجهزة الأخرى بالإضافة إلى الألعاب مثل بوبرس المطاط.

قال كروسبي: "ومع ذلك ، فإن معظم هذه الأجهزة تحتاج إلى محرك أو يد بشرية لمواصلة الحركة". "مع هذا الاكتشاف ، قد تكون هناك تطبيقات مختلفة لا تتطلب بطاريات أو محركات لتزويد الحركة بالوقود."

يكتشف العلماء كيف أن الروبوتات العسكرية المستقبلية قد تكون قادرة على الابتعاد عن طاقتها فقط.

بعد تعلم الفيزياء الأساسية من شرائط التجفيف ، أجرى الفريق تجارب على أشكال مختلفة للعثور على الأشكال الأكثر احتمالية للتفاعل بالطرق المتوقعة ، والتي ستتحرك بشكل متكرر دون أي محركات أو أيدي تعيد ضبطها. حتى أن الفريق أظهر أن الأشرطة المعاد تشكيلها يمكنها القيام بعمل ، مثل صعود مجموعة من السلالم بمفردها.

"توضح هذه الدروس كيف يمكن للمواد أن تولد حركة قوية من خلال تسخير التفاعلات مع بيئتها ، مثل التبخر ، وهي مهمة لتصميم روبوتات جديدة ، خاصة في الأحجام الصغيرة حيث يصعب وجود محركات أو بطاريات أو مصادر طاقة أخرى ،" قال كروسبي.

# # #

يقوم فريق البحث بالتنسيق مع مختبر أبحاث الجيش DEVCOM لنقل هذه المعرفة وتحويلها إلى أنظمة الجيش المستقبلية.

####

حول مختبر أبحاث الجيش الأمريكي
يعتبر معمل أبحاث الجيش DEVCOM أحد عناصر قيادة تطوير القدرات القتالية للجيش الأمريكي. بصفته مختبر أبحاث الشركات التابع للجيش ، يعمل ARL على تفعيل العلم لتحقيق تجاوز تحويلي. من خلال التعاون عبر الكفاءات الفنية الأساسية للقيادة ، تقود DEVCOM في اكتشاف وتطوير وتقديم القدرات القائمة على التكنولوجيا المطلوبة لجعل الجنود أكثر نجاحًا في الفوز بحروب الأمة والعودة إلى الوطن بأمان. DEVCOM هي قيادة ثانوية رئيسية لقيادة العقود الآجلة للجيش.

لمزيد من المعلومات ، يرجى الضغط هنا

جهات الاتصال:
ليزا بيستريتش وولف
919-549-4372

ArmyResearchLab

حقوق النشر © مختبر أبحاث الجيش الأمريكي

إذا كان لديك تعليق ، من فضلك اتصل بنا لنا.

جهات إصدار النشرات الإخبارية ، وليس 7th Wave، Inc. أو Nanotechnology Now ، هي المسؤولة وحدها عن دقة المحتوى.

المرجعية: