ابتكر فريق من الباحثين في كلية الهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة فرجينيا تقنية جديدة تحت اسم HydroSpread وقد سمحت لهم بتصنيع روبوتات فائقة الرقة ومرنة على سطح الماء مباشرة وهذا يفتح آفاق جديدة لعالم الروبوتات المتقدمة فالتقنية تعزز قدرة الروبوتات على السير في البيئات المائية دون مخاطر التلف التي قد تتعرض لها عند نقلها بين الأسطح الصلبة والمائية.

في تفاصيل نشرها الفريق في مجلة Science Advances فإن هذه الطريقة تتجاوز الخطوات المعقدة التقليدية ما يمهد الطريق لإنتاج واسع النطاق لروبوتات دقيقة يُمكن استخدامها بفعالية في مجالات متعددة مثل مراقبة البيئة وأغراض البحث والإنقاذ وبالتالي تساهم هذه التقنية في تطوير تقنيات المستقبل التي تعتمد على الدقة في الأداء وسهولة الاستخدام.

تعد محاولات سابقة في مختبرات متعددة غير فعالة بسبب تعرض الروبوتات اللينة للتلف عند النقل ولكن تقنية HydroSpread تمكنت من التغلب على هذه المشكلات بفضل تشكيل الطبقة مباشرة على الماء حيث تبدأ العملية بترسيب حبر بوليمري سائل على سطح الماء مما يحافظ على سلامة الهيكل الرقيق للروبوت.

في التجارب العملية استخدم الباحثون مادة بوليمرية تعرف باسم Polydimethylsiloxane (PDMS) والتي انتشرت على سطح الماء مكونة طبقات ثنائية فائقة الانتظام وفيما بعد تم استخدام الليزر لنقش هذه الطبقات بشكل دقيق للحصول على الأشكال المطلوبة وهذا يعكس مدى القدرات العالية التي تحققها هذه التقنية في تصميم الروبوتات الحديثة.

أكد الفريق أن الطريقة الجديدة تمنح دقة أكبر مقارنة بالتصنيع على الأسطح الصلبة إذ أن الوسط السائل يعمل على تبديد حرارة الليزر بسرعة مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة ويقلل من العيوب أثناء النقش وهذا يعزز من جودة المنتج النهائي وقدرته على العمل بكفاءة عالية في البيئات المائية.

باستخدام هذه التقنية المبتكرة تمكن الباحثون من إنشاء جهازين نموذجين الأول هو HydroFlexor الذي يتحرك بأسلوب يشبه زعانف الأسماك بينما الثاني HydroBuckler يمشي بحركة انحنائية تحاكي حشرة Water Strider وهذا التنوع يعكس القدرة الكبيرة على ابتكار تصاميم جديدة تلبي احتياجات متنوعة في المجالات العلمية والتطبيقية.

أشار الباحثون أيضًا إلى أن هذه التقنية قد تستخدم مستقبلاً في إنتاج أفلام فائقة الرقة مخصصة للأجهزة الطبية القابلة للارتداء فضلاً عن المكونات المرنة في الإلكترونيات الحديثة وهو ما يشير إلى إمكانيات غير محدودة لاستمرارية الابتكار في مجالات متعددة تتعلق بالتكنولوجيا والعلوم.

المصدر