روبوت يمشي على الماء مقتديا بالحشرات!

واحدة من أكثر أنواع الحركة اثارة في الطبيعة

لندن - كانت العناكب الروبوتية التي غزت حمام الكابتن جون اندرتون وهو الدور الذي لعبه الممثل توم كروز من أبرز ملامح الفيلم الايقونة "ماينوريتي ريبورت" لمخرجه ستيفن سبيلبرغ عام 2002.. والآن تعاون فريق من الباحثين الدوليين لابتكار حشرة مماثلة يمكنها الانطلاق بسهولة من على سطح الماء.

وقال كيوجين تشو استاذ الهندسة الميكانيكية بجامعة سول الوطنية "لقد فتنت بطريقة الحشرات الروبوتية التي تقفز من على سطح الماء وأسعدني ان نتمكن من استخلاص المبادئ من الطبيعة واعادة ابتكار واحدة من أكثر أنواع الحركة الذاتية في الطبيعة اثارة من خلال القفز من على سطح الماء".

ودرس باحثون من جامعتي سول الوطنية وهارفارد الكيفية التي تتقافز بها الحشرات من على سطح الماء وامكان ابتكار روبوت يمكنه القيام بذلك ولاحظوا ان الارجل الطويلة لهذه الحشرات تتسارع حركتها تدريجيا بحيث لا يتراجع سطح الماء بسرعة وتفقد أرجلها الاتصال بسطح الماء.

ووضع الباحثون نظرية مفادها ان القوة القصوى لأرجل الحشرات القافزة عادة ما تكون أقل من القوة القصوى للتوتر السطحي للماء واستعان الباحثون في النموذج الروبوتي بما يعرف باسم آلية عزم الدوران العكسي لايجاد عزم دوران مبدئي يتسارع تدريجيا على الا يجاوز قوة التوتر السطحي للماء.

وأوضحت لقطات بكاميرات ذات سرعات عالية ان أرجل الحشرات القافزة من على سطح الماء تأتي بحركة مقوسة مائلة داخلية وصولا الى أقصى زمن تنطلق فيه من على سطح الماء لتزيد بذلك العزم الاجمالي للانطلاق وطبقوا ذلك على النموذج الروبوتي.

واذا لم يتكسر تماسك سطح الماء فانه يمكنه ان يتحمل وزنا يماثل وزن الحشرة الروبوتية بواقع 16 مرة كما يمكن هذه الحشرات الصناعية الانطلاق من سطح الماء مثلما تنطلق من على أى سطح صلب.

ويزن النموذج التجريبي 68 ملليغراما فقط ويصل طوله الى سنتيمترين.

وتتكون الحشرة الآلية من طبقات من المادة الرقيقة مطوية على شكل حرف V، مع زنبرك بامتداد طولها.

وحين تكتسب الحشرة طاقة للقفز ينطلق الزنبرك، ويقوم بجذب سيقانها البالغ طولها 5 سم، ثم تزداد القوة تدريجيا إلى الحد الأقصى الذي يحتمله سطح الماء.

وتضمنت الدراسة ايضا باحثين في علوم الاحياء والديناميكا والروبوتات الحيوية.

ويتوقع المخترعون استخدام الحشرة الآلية في تطبيقات لها علاقة بالبيئة، كمراقبة التلوث في المياه.