تطوير روبوتات تشبه قناديل البحر لتنظيف محيطات العالم

نجح علماء ألمان في تطوير نموذج روبوت أولي شبيه بقنديل البحر، في مسعى لإطلاقه في مهمة لتنظيف محيطات العالم.

ويمكن للروبوت الجديد جمع المخلفات تحت جسمه، ولا يصدر أي ضوضاء، وبالتالي يتفاعل بطريقة آمنة مع بيئات حساسة، مثل الشعاب المرجانية، وقد يصبح أداة مهمة للمعالجة البيئية، وفق ما جاء في تقرير نُشر يوم الثلاثاء الماضي 25 إبريل 2023.

روبوتات تتقن عملية التنظيف

أوضح موقع معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية بمدينة شتوتجارت الألمانية، في دراسة نشرت حديثًا، أن المحيطات تغطي معظم العالم، وأنها شديدة التلوث، لافتًا إلى أن إحدى استراتيجيات مكافحة أكوام النفايات الموجودة في هذه النظم البيئية الحساسة، خاصة الشعاب المرجانية، تتمثل في استخدام الروبوتات لإتقان عملية التنظيف.

وذكر أن علماء المعهد بحثوا في الطبيعة لاستلهام نموذج صديق للبيئة، فصمموا روبوتًا مستوحىً من قنديل البحر، متعدد الاستخدامات، وموفر للطاقة، ولا يصدر ضوضاء بحجم اليد. لافتًا إلى أنه ثمرة تعاون بين قسمي الذكاء الحركي والمواد الروبوتية في المعهد.

لا يؤثر سلبًا في البيئة

أوضح المعهد أن فريق البحث استخدم مشغلات كهروهيدروليكية تتدفق من خلالها الكهرباء، وتعمل المحركات كعضلات اصطناعية لتشغيل الروبوت، ويحيط بها وسائد هوائية، إلى جانب مكونات صلبة وناعمة تعمل على استقرار الروبوت وتجعله مقاومًا للماء، ما يسمح للروبوت بالسباحة برشاقة، وإنشاء دوامات تحت جسمه.

وأضاف أن الروبوت يقوم بنفس حركات قنديل البحر الحقيقي، فيحبس الأشياء على طول مساره في أثناء التيارات التي يصنعها حول جسمه، ما يسمح له بجمع النفايات، التي يمكن نقلها إلى السطح، وإعادة تدويرها لاحقًا. ويستطيع أيضًا جمع العينات البيولوجية الهشة مثل بيض السمك. ولا يؤثر سلبًا في البيئة المحيطة.

تجربة الروبوت في البيئة المائية الحقيقية

روبوت يتعامل مع القمامة

قال تقرير المعهد إن 70% من القمامة البحرية تغرق في قاع البحر، ويشكل البلاستيك أكثر من 60% منها، ويستغرق تحللها مئات السنين. ووجد الفريق حاجة ملحة لتطوير روبوت للتعامل مع هذه القمامة ونقلها للسطح، على أمل أن يساعد الروبوت المائي الجديد يومًا ما في تنظيف محيطاتنا.

وأوضح أن الروبوت يمكنه تحريك الأشياء واحتجازها دون أي تلامس، ويعمل إما بمفرده أو مع أدوات أخرى، وتصل سرعته إلى 6.1 سم/ ثانية. ولا يتطلب سوى طاقة إدخال منخفضة تبلغ نحو 100 ميجاوات. وهو آمن للإنسان والأسماك في حالة تمزق مادة البوليمر العازلة للروبوت تحت أي ظرف.

كيفية عمل الروبوت وتكوينه

أكياس بلاستيكية بأقطاب كهربائية

أفاد المعهد بأن الروبوت يتكون من عدة طبقات، بعضها يعمل على تقويته، والبعض الآخر يعمل على إبقائه طافيًا أو عزله عن الماء، وتعمل طبقة بوليمر أخرى كجلد عائم. وتدمج العضلات الاصطناعية التي تعمل بالطاقة الكهربائية في منتصف الطبقات المختلفة، وهي عبارة عن أكياس بلاستيكية مليئة بالعوازل ومغطاة بأقطاب كهربائية.

وذكر الموقع أن الروبوت تمكن من الإمساك بالأشياء بجعل 4 من أذرعه تعمل كمروحة، في حين يعمل الذراعان الآخران كمقبض يتحكم في الإمساك بالأشياء، لافتًا إلى إمكانية أن يتعاون روبوتان في رفع الأحمال الثقيلة.