ابتكار روبوتات السباحة في عالم التكنولوجيا

في عصرنا الحالي، لا تتوقف الابتكارات في مجال الروبوتات عن إدهاشنا، حيث تشهد كل يوم اختراعات جديدة تسهم في تحسين فهمنا للعالم من حولنا وتوظيف التكنولوجيا بشكل فعال في حياتنا اليومية.

حقق فريق من الباحثين في جامعة ولاية كارولينا الشمالية قفزة نوعية في مجال الروبوتات السابحة، حيث استطاعوا تسجيل رقم قياسي جديد لروبوت ناعم يسبح بسرعة أعلى من أي وقت مضى، مُستلهمين في تصميمه من حركات أسماك مانتا الرشيقة.

ابتكار يتجاوز الحدود

قبل عامين، قدم الفريق أول نموذج لروبوت ناعم يمكنه السباحة بسرعة تصل إلى 3.74 طول جسمه في الثانية. ولكن، لم يتوقف هؤلاء الباحثون عند هذا الحد، بل قاموا بتطوير نموذج مُحسّن يمكنه السباحة بسرعة تصل إلى 6.8 طول جسمه في الثانية. ما يميز هذا الروبوت الجديد هو قدرته على الغوص في الأعماق، بينما كان النموذج السابق يقتصر على السباحة على سطح الماء فقط. هذه التحسينات النوعية في الأداء جاءت نتيجة لتعديلات جذرية في تصميم الروبوت، مما جعله أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة.
حبيبتي من تكون 2 الحلقة 341

تقليد حركة أسماك مانتا

يعتمد تصميم الروبوت الجديد على فكرة مبتكرة مستوحاة من حركات أسماك مانتا البحرية. الزعانف المصممة للروبوت تمثل الزعانف الموجودة لدى أسماك مانتا، حيث يتم تحريكها عبر ضخ الهواء في غرفة مدمجة داخل جسم الروبوت المرن المصنوع من السيليكون. عندما يتم ضخ الهواء، تنحني الزعانف إلى الأسفل، ثم تعود بسرعة إلى وضعها الأصلي عند تفريغ الهواء، مما يحاكي حركة السباحة التي تقوم بها أسماك مانتا.

يؤكد الباحث هايتاو كينغ، مؤلف الدراسة، أن هذه التقنية تحتاج فقط إلى محرك واحد لتحريك الزعانف، مما يسهم في زيادة سرعة الحركة وكفاءة استهلاك الطاقة.

تكنولوجيا الابتكار

يعتمد نجاح هذا الروبوت على تقنية ضخ الهواء في الغرفة المدمجة داخل جسمه. حيث يتم إدخال الطاقة إلى النظام عند ضخ الهواء، وعند التفريغ، تُطلق الطاقة المخزنة في الزعانف، مما يسمح بحركة سريعة وفعالة. كما تسهم الغرفة الهوائية في التحكم في الطفو والحركة العمودية للروبوت داخل الماء. وقد استلهم الباحثون من حركة أسماك مانتا التي تستخدم نفثين من الماء لتعديل مسارها، لتطوير قدرة الروبوت على السباحة عموديًا سواء بالصعود أو النزول. وقد أثبتت التجارب العملية كفاءة هذا التصميم، حيث تم اختباره في دفعه عبر عقبات وحمل أوزان على سطح الماء، مما يؤكد أن هذا الابتكار ليس مجرد نموذج تجريبي بل يمكن تطبيقه في المستقبل.

آفاق المستقبل

على الرغم من أن هذا الروبوت يمثل إنجازًا بارزًا في مجال التكنولوجيا المائية، فإن الفريق لا يزال في مرحلة البحث والتطوير لتحسينه. يهدف الباحثون إلى تعزيز حركة الروبوت الجانبية وابتكار تقنيات جديدة لزيادة قدرته على المناورة في بيئات معقدة. ويعترف الباحث جيي ين بأن "التصميم بسيط من حيث المفاهيم الأساسية، لكن هناك الكثير من العمل الذي يجب القيام به لتحسين الأداء".

الروبوت المستلهم من حركة أسماك مانتا يعد خطوة مهمة نحو تصميم روبوتات أكثر كفاءة ومرونة، ويمكن أن تكون له تطبيقات عملية في مجالات متعددة مثل الاستكشافات المائية، أو حتى في المستقبل في مجال الطب والعلاج المائي.