ترمیناتور در دنیای واقعی؛ پوستی که خود را ترمیم می‌کند
تاریخ انتشار: ۱۸ خرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۹۲۸۳۴۱
ایتنا - دانشمندان نوعی «پوست» مصنوعی ساخته‌اند که خود را ترمیم می‌کند
دانشمندان دانشگاه استنفورد پوستی مصنوعی از جنس مواد سیلیکونی و پلی پروپیلن گلیکول ساخته‌اند که می‌تواند مانند پوست انسان بدون پارگی کشیده شود. علاوه بر این، خواص مغناطیسی هم به پوست این امکان را میدهد که خود را تنظیم کند.
به گزارش ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، این پوست به گونه‌ای طراحی شده که با گرم شدن محیط، هر دو پلیمر آن نرم و به نوعی شبیه سیال می‌شوند و بالعکس، با سرد شدن هوا سفت و محکم می‌شوند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
حتی اگر دمای محیط به ۷۰ درجه سانتی‌گراد برسد، فرایند بهبود و تنظیم خودکار پوست ظرف ۲۴ ساعت انجام می‌شود.
بنا به گفته این تیم، این پوست ممکن است به ساخت «ربات‌های نرم با قابلیت تنظیم مجدد» کمک کند؛ رباتهایی که «میتوانند شکل خود را تغییر دهند و تغییر شکل خود را در صورت نیاز احساس کنند». به گفته پژوهشگران، ظهور این رباتها در نهایت سرنوشت جنگافزارها را به‌کل تغییر خواهد داد.
کریس کوپر، یکی از نویسندگان این مقاله و دانشجوی دکترا، به اسدبلیواس می‌گوید که تیم آنها به چیزی دست یافته است که نخستین نمونه ساخت یک حسگر چندلایه و نازک محسوب می‌شود. او می‌گوید این حسگر همزمان با ترمیم خود، مجددا به صورت خودکار تنظیم می‌شود. این گامی مهم در راستای ساخت محصولی به تقلید از پوست انسان است. پوست انسان دارای لایههای متعددی است که طی فرایند ترمیم، همگی به‌درستی دوباره در کنار هم جمع می‌شوند.
این گروه از ساخته جدید خود با عنوان شبیه‌ترین پوست به «پوست الکترونیکی فوق‌پیشرفته» یاد کردند؛ آنچه آرنولد شوارتزنگر، شخصیت اصلی مجموعه فیلم‌های «ترمیناتور» بر صورتش کشیده بود.
کوپر و همکارانش برای طراحی و توسعه نوآوری خود از همان روش لایه‌بندی پوست انسان استفاده کردند.
دکتر سام روت، یکی از نویسندگان این مقاله، می‌گوید: «هر لایه‌ای از پوست ممکن است میزان متفاوتی از فشار، دما و تنش را حس کند.» این لایهها را میتوان طوری مهندسی کرد که تغییرات حرارتی، مکانیکی یا الکتریکی را حس کنند.
زیرساخت هر لایه از زنجیرههای مولکولی طولانی تشکیل شده است که با پیوندهای هیدروژنی پویا و دینامیک به هم متصل شدهاندــ مشابه پیوندهایی که مارپیچ دوگانه رشتههای دیانای را در کنار هم نگه میدارند.
این ویژگی درست مثل لاتکس این قابلیت را ایجاد می‌کند که بارها بدون پارگی کشیده شوند.
پژوهشگران برای ساخت این پوست مصنوعی از سیلیکون و پیپیجی (پلی‌پروپیلن گلیکول) استفاده کردند. هر دو این مواد خواص مکانیکی و ارتجاعی لاستیکی و همچنین زیست‌سازگاری دارند.
این دو ماده با دقت بسیاری طراحی شدهاند تا در محدوده دمایی مناسب به تنشهای واردشده از محیط واکنشهای مشابهی نشان دهند. هم در خواص ویسکوزیته [به معنای گران‌روی سیال] و هم در خواص الاستیسیته یا اصطلاحا کشسانی.
کوپر می‌گوید: «این نکته هم وجود دارد که پوست دیر التیام مییابد. مثلا خودم روز پیش انگشتم را بریدم و بعد از چهار یا پنج روز هنوز در حال بهبود است. مهم‌ترین بخش برای ما این است که این پوست مصنوعی بدون کمک یا تلاش ما، عملکرد خود را بهبود ببخشد.»
افزودن مواد مغناطیسی نیز باعث شدند که این نمونه طرح اولیه خودش، با استفاده از قطعات جداگانه، خود را مونتاژ و سرهم کند.
پروفسور رنه ژائو، یکی از نویسندگان این مقاله، می‌گوید: «ترکیب هدایت میدان مغناطیسی و گرمایش القایی ممکن است به ما کمک کند بتوانیم ربات‌های نرم با قابلیت تنظیم مجدد بسازیم که میتوانند شکل خود را تغییر دهند و حتی در صورت نیاز تغییر شکلشان را احساس کنند.»
در زمینه ساخت پوستهای رباتیک چشماندازهای بلندمدتی وجود دارد. برای مثال ساخت دستگاههایی که میتوانند بعد از آسیب‌های شدید خود را ترمیم کنند. برای نمونه تصور کنید دستگاهی وجود دارد که وقتی تکه‌تکه شود و قطعات آن از هم جدا شوند، بتواند به طور مستقل خودش را بازسازی کند.
او ویدیو کوتاهی از چند تکه پوست مصنوعی را نمایش داد که به صورت لایه‌لایه در آب غوطه‌ور بودند. نکته جالب‌توجه این است که این قطعات به صورت مغناطیسی به طرف یکدیگر کشیده می‌شوند و به سمت هم میآیند و در نهایت دوباره کنار هم جمع می‌شوند.
رسانایی الکتریکی این بافتها پس از اینکه بهبود پیدا می‌کنند، دوباره برمیگردد و ترمیم شدن آنها با روشن شدن یک «الایدی» که بالای این مواد نصب شده است، مشخص می‌شود.
گام بعدی در این مسیر این است که لایههای پوست تا حد امکان نازک شوند تا بتوانند کارکردهای متفاوتی داشته باشند. نخستین نمونه از پوست مصنوعی که همین نمونه کنونی است، بیشتر با هدف حس کردن فشار مهندسی شده است و امکان اضافه کردن لایههای دیگری هم وجود دارد؛ مثلا لایه‌ای برای اینکه تغییرات دما یا کشیده شدن سطح پوست حس شود.
دورنمای آینده این محصول چیست؟
تیم سازنده این پوست مصنوعی حالا از روباتهایی صحبت می‌کند که حتی اگر تکه‌تکه شوند، باز هم اجزایشان را در داخل بدن خود جمع می‌کنند تا درمانهای پزشکی غیرتهاجمی را انجام دهند.
از دیگر کاربردهای آن هم باید به پوستهای الکترونیکی «با حسگرهای چندگانه» و «خودترمیم‌شونده» اشاره کرد که برای روباتها ساخته می‌شود و به این ترتیب رباتها در آینده دارای حس لامسه خواهند شد.
منبع: ايتنا
کلیدواژه: پوست مصنوعی ربات هوش مصنوعی پوست مصنوعی پوست انسان
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.itna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ايتنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۹۲۸۳۴۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
امکان ذخیره‌سازی میلیونها فیلم روی یک دیسک فراهم شد
ایتنا - ذخیره سازی داده‌های جدید به صورت سه بعدی با استفاده از نور می‌تواند میلیونها فیلم را روی یک دیسک نگه دارد!
تحقیقات جدید در حال بررسی روشی نوآورانه برای بسته بندی بایت‌های بسیار بیشتر در همان فضای فیزیکی روی یک دیسک نوری است.
این رویکرد مبتنی بر ذخیره‌سازی داده‌های نوری مبتنی بر نور (ODS) است که برای نوشتن دی‌وی‌دی‌ها استفاده می‌شود، اما این مدل می‌تواند سه بُعدی کار کند. این به معنای صدها لایه به جای یک لایه است که منجر به جهش عظیم در ظرفیت می‌شود.
تیم تحقیقاتی این روش ذخیره سازی گفت: ما در مورد پتابیت‌ها روی یک دیسک صحبت می‌کنیم که معادل یک هزار تریلیون بیت است، معادل قرار دادن حدود یک میلیون فیلم با کیفیت استاندارد روی چیزی به اندازه یک دی‌وی‌دی.
این رویکرد با یک محیط ذخیره سازی جدید به نام AIE-DDPR - یا نور مقاوم در برابر انتشار ناشی از تشعشعات، ارائه می‌شود. این، لایه‌ای نازک است که امکان نوشتن داده‌ها را با وضوح فوق العاده بالا فراهم می‌کند.
این پیشرفت تا حدی از طریق الگوهای نور اعمال شده به سطح، بخشی از طریق رنگ در فیلم، و بخشی از طریق ترکیب مولکول‌های موجود در فیلم که نور را جذب کرده و به آن واکنش نشان می‌دهند، به دست می‌آید.
امید این است که فناوری جدید بتواند به غلبه بر برخی از محدودیت‌های مرتبط با نحوه ذخیره مقادیر زیادی از اطلاعات دیجیتال در حال حاضر کمک کند.
محققان اعلام کردند «مراکز داده مبتنی بر فناوری‌های ذخیره سازی اصلی مانند دستگاه‌های فلش نیمه هادی و هارد دیسک دارای بار انرژی بالا، هزینه‌های عملیاتی بالا و طول عمر کوتاه هستند.»
توجه به این نکته مهم است که هنوز چند چالش مهم وجود دارد که باید روی آنها کار کرد. این فناوری قبل از اینکه بتوان به طور عملی از آن استفاده کرد، باید سریع‌تر و کارآمدتر شود، اگرچه محققان در حال حاضر ایده‌هایی در مورد چگونگی تحقق این امر دارند.
اگر روش جدید ذخیره سازی داده‌ها را بتوان با موفقیت توسعه داد، مزایای بالقوه آن مشخص است: مراکز داده‌ای که فضای کمتری را اشغال می‌کنند، نگهداری آنها ارزان‌تر است و در حین عملیات انرژی کمتری مصرف می‌کنند.
ظرفیت فعلی ODS باید افزایش یابد تا به طور کامل نیازهای مرکز داده را برآورده کند. با این حال افزایش تراکم رسانه‌های نوری همچنان یک چالش است.
گزارشگر قديمى راديو دار فانى را وداع گفت