پژوهشگر ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم ربات ها ابداع کرد

به گزارش بیست و یکم به نقل از نیواطلس، نرم ربات ها یک مشکل کاردیوواسکولار دارند. هرچند بدنه آنها خم می شود و تغییر شکل می دهد اما پمپ به حرکت درآورنده شان همچنان حجیم و خشک باقیمانده است. در همین جهت یک محقق ایرانی با همکاری محققان دانشگاه بریستول یک پمپ مینیاتوری نرم ابداع نموده اند که وزن آن به اندازه یک دانه خشک کدو تنبل است اما فشار هیدرولیکی کافی را برای فعال کردن سیستم نرم روباتیک بدون کمپرسورهای حجیم یا پمپ های مکانیکی فراهم می آورد.

تلاش های انجام شده برای کوچک تر کردن این سیستم های پمپاژ بیشتر اوقات با مصالحه هایی همراه بوده اند، همچون استفاده از اجزای مکانیکی سخت و انعطاف ناپذیر، احتیاج به ولتاژهای کاری بالا، فرآیندهای ساخت پیچیده، یا کاهش عملکرد پمپاژ.

پژوهشگران حوزه روباتیک مدت هاست در جست وجوی فناوری پمپاژی فشرده، کم مصرف و کارآمد هستند که بتواند به صورت کامل در سیستم های رباتیک نرم ادغام شود، بدون آن که انعطاف پذیری و سازگاری بالایی را که از مهم ترین مزایای روبات های نرم به حساب می آید، تضعیف کند.

فناوری جدید این محققان که پمپ LIMA (مخفف Liquid Metal Magnetohydrodynamic Actuator ) یا «عملگر مغناطوهیدرودینامیکی با فلز مایع» نام گرفته، یک پمپ نرم و مینیاتوری است که برای جایگزینی کمپرسورهای حجیم و سیستم های پمپاژ سخت طراحی شده است. این تجهیزات هم اینک یکی از عوامل محدودکننده گسترش فناوری های نرم روباتیک به شمار می روند.

این پمپ با ابعادی اعجاب آور در حد یک دانه نخود و وزنی تنها ۰.۲ گرم، بعنوان یک منبع توان سیال فشرده و مستقل عمل می کند. این سامانه می تواند فشار هیدرولیکی و جریان سیال موردنیاز را تولید نماید در صورتیکه با ولتاژی کمتر از ۰.۱ ولت کار می کند.

ابداع مذکور بر خلاف پمپ های معمولی از پمپ های LIMA استفاده می نمایند. این خصوصیت سبب می شود خیلی از قطعات متحرک و سخت که در پمپ های سنتی وجود دارند و ادغام آنها با سیستم های روباتیک منعطف را دشوار می کنند، حذف شوند. درنتیجه، این پمپ گزینه ای مناسب تر برای به کارگیری در ربات های نرم و سیستم های منعطف بشمار می رود.

صبا فیروزنیا رهبر این پژوهش می گوید: این تحولی هیجان انگیز است که موانع تجهیزات سخت و حجیم فعلی را رفع می کند و یک ابزار مینیاتوری، قابل حمل و سازگارپذیرتر عرضه می کند. این خصوصیت های بهبودیافته سبب می شود بتوان از آن با کارآمدی بیشتری در کاربردهای موجود، مانند دستگاه های لابراتوار روی تراشه (Lab-on-a-Chip) برای تشخیص بیماریها، استفاده کرد. همینطور این ابداع زمینه را برای کاربردهای جدیدی، همچون میکروپمپ ها در پوشاک روباتیک و عملگرهای بسیار کوچک بطور مثال برداری محیطی، فراهم آورد. ظرفیتهای این فناوری حدودا نامحدود است.

یکی از نمونه های اولیه این سیستم دستبندی بود که با جریان یافتن مایع در مواد سازگار، تغییر رنگ می دهد و نشان داده است این فناوری را میتوان در لباس های هوشمند یا نمایشگرهای واکنش دهنده که ظاهرشان برحسب تقاضا تغییر می کند، به کار برد.