ابداع یک ربات کوچک با الهام از کرم خاکی

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو اطلس، کرم‌های خاکی نه تنها با چرخیدن به اطراف، بلکه با ارسال امواج پریستالتیک به پایین بدن خود در خاک حرکت می‌کنند. یک ربات جدید که با الهام از همین راهبرد ساخته شده است، شاید روزی بتواند در اکتشافات زیرزمینی یا حتی مأموریت‌های جستجو و نجات به کار بیاید.

بدن کرم خاکی از بخش‌های پر از مایع به نام «متامرها»( metameres) تشکیل شده است. هر یک از متامرها دارای ماهیچه‌ای دایره‌ای هستند که در اطراف خود می‌چرخد. ماهیچه‌های طولی نیز وجود دارند که در طول بدن کرم قرار گرفته‌اند.

هنگامی که ماهیچه‌های دایره‌ای در متامرهای مجاور منقبض می‌گردند، باعث می‌شوند که آن قسمت از بدن کرم بلندتر و لاغرتر شود. وقتی عضلات طولی در یک ناحیه منقبض می‌گردند، باعث می‌شوند که آن قسمت از بدن کرم کوتاه‌تر و چاق‌تر شود.

بنابراین، با استفاده از یک توالی پیوسته از این دو نوع انقباض، کرم اساسا قادر است امواج چربی را از بینی به سمت دم خود بفرستد. این امواج همراه با موهایی به نام «مُژَکچه»(setae) که خاک را می‌گیرند، به کرم امکان می‌دهند تا در خاک تونل بزند.

گروهی از دانشمندان «موسسه فناوری ایتالیا»(IIT) به سرپرستی پروفسور «باربارا ماتزولایی»(Barbara Mazzolai) برای بازتولید این مکانیسم در یک ربات اقدام کردند.
این ربات ۴۵ سانتی‌متری، از پنج «محرک نرم پریستالتیک»(PSA) متصل تشکیل شده است. هر یک از محرک‌ها شامل یک لوله داخلی، یک پوسته الاستومری نرم بیرونی و یک مایع چسبناک است که در فضای بین این دو مهر و موم می‌شود.

وقتی هوا به داخل پمپاژ می‌شود، دم ربات بلند می‌شود، پوست کشیده می‌شود و به مایع امکان می‌دهد تا در یک لایه نازک قرار بگیرد؛ به عبارت دیگر، PSA بلند و لاغر می‌شود. وقتی هوا به بیرون کشیده می‌شود، دم کوتاه می‌شود و مایع فشرده، پوست را به بیرون هل می‌دهد. بنابراین، PSA کوتاه و چاق می‌شود.

با فعال کردن پیاپی PSA همراه با کمک پدهای اصطکاک خارجی کوچک که در محل قرار دارند، ربات می‌تواند راه خود را در سطوح صاف باز کند.

این نخستین کرم خاکی رباتیکی نیست که تاکنون دیده‌ایم. نمونه‌های دیگری از کرم خاکی رباتیک نیز با استفاده از مکانیسم‌های دیگر، توسط گروه‌هایی از دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT) و «دانشگاه کرنل»(Cornell University) ابداع شده‌اند.

ماتزولایی و همکارانش اکنون در حال کار کردن روی توسعه بیشتر این فناوری هستند.

این پژوهش، در مجله «Scientific Reports» به چاپ رسید.