علماء يطورون جلدا صناعيا يستشعر الضغط
قال باحثون أمريكيون ان "جلدا" صناعيا جديدا مصنوعا من مواد مرنة من أشباه الموصلات يمكن أن يكتسب حاسة اللمس مما يمهد الطريق لصنع أجهزة روبوت ذات أصابع دقيقة وحساسة يمكنها الامساك ببيضة على ان تكون لها في نفس الوقت قبضة قوية حتى لا تسقط المقلاة.
ويبحث العلماء منذ سنين عن طريقة لجعل أجهزة الروبوت قادرة على تعديل قوتها اللازمة للامساك بالاجسام المختلفة واستخدامها. والمواد التي يمكنها الاحساس باللمس هي وسيلة للتغلب على هذه المشكلة.
وقال يوم الاحد علي جاوي وهو مهندس كهرباء بجامعة كاليفورنيا في بيركلي الذي قاد أحد فريقين يعملان في مجال اكتشافات الجلد الصناعي في دورية نيتشر ماتيريالز "البشر بصفة عامة يعرفون كيف يمسكون ببيضة هشة دون كسرها.
"اذا كنا نريد جهاز روبوت قادرا على نقل الصحون على سبيل المثال فعلينا التأكد من أنه لن يكسر كؤوس النبيذ أثناء ذلك. لكننا نريد أيضا أن يكون الروبوت قادرا على حمل قدر كبير دون اسقاطه."
وتمكن فريق جاوي من صنع "أسلاك متناهية الدقة" من سبيكة من السيليكون والجرمانيوم. ووضع الفريق أسلاكا من هذه المادة على الجزء الخارجي من اسطوانة وغطوها بغشاء لاصق مع جمع الاسلاك في شكل متسق.
بعد ذلك غلفوا هذا الغشاء شبه الموصل بطبقة من المطاط الحساس للمس. وأظهرت تجارب على هذه المادة قدرتها على الاحساس بمجموعة متباينة القوة تتراوح بين النقر على لوحة المفاتيح وبين الامساك بجسم ما.
ولجأ فريق اخر بقيادة جينان باو وهي مهندسة كيميائية في جامعة ستانفورد بكاليفورنيا الى طريقة مختلفة وجعلوا المادة حساسة للغاية حتى أن أصبح بامكانها الشعور بوزن فراشة اذا حطت فوقها.
وتوصل فريق باو لوسائل الاستشعار في هذه المادة من خلال وضع طبقة من المطاط المرن بدرجة كبيرة بين قطبين كهربائيين في شبكة منتظمة من أشكال هرمية صغيرة للغاية.
وقالت باو انه عندما يجري شد هذه المادة يقيس الجلد الصناعي التغير في النشاط الكهربائي وأضافت "يتحول التغير في سمك المادة الى اشارة كهربائية."
وفي نهاية الامر يأمل الفريقان أن تكون هناك امكانية في استخدام الجلد الصناعي في اعادة حاسة اللمس الى الاشخاص الذين لديهم أطراف صناعية. لكن يحتاج العلماء أولا الى فهم أفضل لكيفية دمج وسائل الاستشعار في هذا النظام مع الجهاز العصبي للانسان .
موقع البوصلة