ستاره‌دریایی‌های رباتی اقیانوس‌ها را پاکسازی می‌کنند
محققان با الهام از ستاره دریایی یک ربات خاص موسوم به «ربات ستاره‌دریایی» ساخته‌اند که می‌تواند از طریق تعامل با محیط‌های آبی برای پاکسازی کف دریاها و اقیانوس‌ها از تکه‌های ضایعات به کار رود.
به گزارش مشرق از پایگاه خبری «تک‌اکسپلور»، بخش زیادی از جهان با اقیانوس‌های پوشیده شده است که البته متاسفانه بسیار آلوده شده‌اند. یکی از راهبردهای مطرح شده برای مبارزه با آلودگی‌ها و انباشت کوهی از ضایعات در این اکوسیستم‌های بسیار حساس، به خصوص پیرامون صخره‌های مرجانی، استفاده از ربات‌هایی برای انجام کار پاکسازی محیط از آلودگی‌ها است.
با این حال ربات‌های زیرآبی موجود عمدتا حجیم و غیرمنعطف هستند و توانایی لازم برای جست و جو و نمونه‌برداری در محیط‌های پیچیده و غیرساختارمند را ندارند و همچنین به علت استفاده از موتورهای الکتریکی یا پمپ‌های هیدرولیک بسیار پر سر و صدا هستند. در این ارتباط و به منظور ارائه یک طراحی مناسب‌تر، دانشمندان در «موسسه سیستم‌های هوشمند ماکس پلانک» در اشتوتگارت آلمان درصدد الهام گرفتن از طبیعت برآمده‌اند.
این محققان یک ربات انطباق‌پذیر با بهره‌وری بالای انرژی و تقریبا بی‌صدا با الهام از ستاره دریایی به اندازه یک دست طراحی کرده‌اند. این ربات موسوم به «ربات ستاره‌دریایی» (Jellyfish-Bot) نتیجه همکاری بین بخش‌های هوش فیزیکی و مواد رباتیک در موسسه سیستم‌های هوشمند ماکس پلانک است. این ربات در مقاله‌ای با عنوان «یک پلتفرم رباتیک انطباق‌پذیر شبیه ستاره‌دریایی برای حرکت و دستکاری موثر زیرآبی» در نشریه «پیشرفت‌های علم» معرفی شده است.این تیم تحقیقاتی برای ساخت ربات شبیه ستاره دریایی از محرک‌ها یا فعال‌کننده‌های (actuators) الکتروهیدرولیک استفاده کرده‌اند که برق از درون آنها جریان می‌یابد. این فعال‌کننده‌ها به عنوان عضلات مصنوعی عمل کرده و نیروی لازم برای کار ربات را فراهم می‌سازند.
در اطراف این عضله‌ها، بالش‌های از هوا (air cushions) و نیز قطعات و اجزای نرم و سخت قرار دارند که ربات را تثبیت می‌کنند و آن را «ضدآب» می‌سازند. به این ترتیب، ولتاژ بالایی که در فعال‌کننده‌ها جریان دارد، با آب محیط پیرامونی تماسی پیدا نخواهد کرد.
«تیانلو وانگ» از محققان مرکز یادشده و مولف اصلی مقاله مزبور می‌گوید: زمانی که یک ستاره دریایی به سمت بالا شنا می‌کند، جریان‌هایی در اطراف بدن خود ایجاد می‌کند و می‌تواند اشیایی را در امتداد مسیر خود به دام اندازد. از این طریق همچنین می‌تواند مواد مُغذی جمع‌آوری کند.
وی افزود: ربات ما نیز آب را در اطراف خود به چرخش درمی‌آورد و این کارکرد برای جمع‌آوری اشیایی مانند ذرات ضایعات سودمند است. این ربات همچنین قادر است نمونه‌های بیولوژیک شکننده مانند تخم ماهیان را جمع‌آوری کند. ارتباطات متقابل ربات با گونه‌های آبزی دریایی نیز ملایم و تقریبا بدون صدا است.
«هیونگ - جون جو» از دیگر محققان این موسسه می‌گوید: 70 درصد زباله های دریایی به کف دریا سقوط می‌کنند. پلاستیک‌ها بیش از 60 درصد از این ضایعات را به خود اختصاص می‌دهند که تجزیه آنها صدها سال زمان نیاز دارد. از این رو ما نیاز فوری برای ساخت رباتی به منظور دستکاری در ضایعات و حمل آنها به سمت بالا را احساس کردیم و امیدواریم که ربات‌های زیرآبی روزی بتوانند در پاکسازی اقیانوس‌ها به ما یاری برسانند.
ربات‌های ستاره‌دریایی این توانایی را دارند که بدون تماس فیزیکی، اشیا را حرکت داده یا به دام اندازند و همچنین می‌توانند به صورت انفرادی یا گروهی کار کنند. این ربات‌ها سریع‌تر از اختراعات مشابه عمل می کنند و می توانند سرعتی معادل 6.1 سانتی‌متر در ثانیه داشته باشند و این درحالی است که تنها نیازمند برق ورودی پایین در حدود 100 میلی‌وات (mW) هستند.
چنانچه روزی مواد پلیمری عایق کننده این ربات ها پاره شوند، این ربات برای انسان ها و ماهیان ایمن است. همچنین ممکن است به زودی سیم‌ها و کابل‌های به کار رفته در این ربات نیز حذف شوند. محققان می‌گویند قصد دارند ربات‌های بی‌سیم بسازند و اولین گام را هم در این مسیر برداشته‌اند.
منبع: ایرنا
