محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روبات‌ها ابداع کرد

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، نرم روبات 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 باقی مانده است. در همین راستا یک محقق ایرانی با همکاری پژوهشگران دانشگاه بریستول یک پمپ مینیاتوری نرم ابداع کرده 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 کند.

تلاش های انجام شده برای کوچک تر کردن این سامانه‌های پمپاژ بیشتر اوقات با مصالحه‌هایی همراه بوده‌اند، از جمله استفاده از اجزای مکانیکی سخت و انعطاف‌ناپذیر، نیاز به ولتاژهای کاری بالا، فرآیندهای ساخت پیچیده، یا کاهش عملکرد پمپاژ.

پژوهشگران حوزه روباتیک مدت‌هاست در جست‌وجوی فناوری پمپاژی فشرده، کم‌مصرف و کارآمد هستند که بتواند به‌طور کامل در سامانه‌های رباتیک نرم ادغام شود، بدون آنکه انعطاف‌پذیری و سازگاری بالایی را که از مهم‌ترین مزایای ربات‌های نرم به شمار می‌رود، تضعیف کند.

فناوری جدید این پژوهشگران 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 سامانه‌های پمپاژ سخت طراحی شده است. این تجهیزات هم اکنون یکی از عوامل محدودکننده توسعه فناوری‌های نرم روباتیک به شمار می‌روند.

این پمپ با ابعادی شگفت‌انگیز در حد یک دانه نخود و وزنی تنها ۰.۲ گرم، به‌عنوان یک منبع توان سیال فشرده و مستقل عمل می‌کند. این سامانه قادر است فشار هیدرولیکی و جریان سیال موردنیاز را تولید کند در حالی که با ولتاژی کمتر از ۰.۱ ولت کار می‌کند.

ابداع مذکور برخلاف پمپ های معمولی از پمپ های LIMA استفاده می کنند. این ویژگی باعث می شود بسیاری از قطعات متحرک و سخت که در پمپ‌های سنتی وجود دارند و ادغام آن‌ها با سیستم های روباتیک انعطاف‌پذیر را دشوار می‌کنند، حذف شوند. در نتیجه، این پمپ گزینه‌ای مناسب‌تر برای به‌کارگیری در روبات‌های نرم و سامانه‌های انعطاف‌پذیر به شمار می‌رود.

صبا فیروزنیا رهبر این تحقیق می گوید: این تحولی هیجان انگیز است که موانع تجهیزات سخت و حجیم فعلی را برطرف می کند و یک ابزار مینیاتوری، قابل حمل و سازگارپذیرتر ارائه می دهد. این ویژگی‌های بهبودیافته باعث می‌شود بتوان از آن با کارایی بیشتری در کاربردهای موجود، مانند دستگاه‌های آزمایشگاه روی تراشه (Lab-on-a-Chip) برای تشخیص بیماری‌ها، استفاده کرد. همچنین این ابداع زمینه را برای کاربردهای جدیدی، از جمله میکروپمپ‌ها در پوشاک روباتیک و عملگرهای بسیار کوچک برای نمونه‌برداری محیطی، فراهم کند.ظرفیت‌های این فناوری تقریبا 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 می دهد این فناوری را می توان در لباس های هوشمند یا نمایشگرهای واکنش دهنده که ظاهرشان برحسب تقاضا تغییر می کند، به کار برد.