روبوت مستوحى من بنية أسماك الحلزون يستكشف أعماق البحار

لا تزال أعماق البحار أكبر الأجزاء المجهولة من سطح كوكبنا، نظرًا إلى الصعوبة الشديدة التي تعتري عملية استكشافها؛ فارتفاع مستويات الضغط في أعماق البحار عادةً ما يستلزم استخدام أوعية واقية على درجة عالية من الصلابة، وأنظمة موازِنة لتأثير الضغط، من أجل حماية الأنظمة الميكانيكية الإلكترونية. ومع ذلك، فإن المخلوقات التي تسكن أعماق البحار، والتي لا تمتلك أي أنظمة ضخمة أو معدَّات ثقيلة تساعدها على تحمُّل الضغط، بإمكانها أن تنمو بصحة جيدة على أعماق هائلة.

في هذا البحث المنشور في دورية نايتشر، وضع الباحثون تصميمًا لروبوت مرن يتصف بحرية الحركة، مستوحًى من بِنْية إحدى أسماك الحلزون الرخوة التي تعيش في أعماق البحار، واستعانوا به في استكشاف أعماق البحار، مع تزويده بأنظمة طاقةٍ وتحكمٍ وتشغيلٍ تتوفَّر لها الحماية من الضغط، من خلال حفظ المكونات الإلكترونية داخل مصفوفة من مادة السيليكون. وهذا الروبوت ذاتي التشغيل يُغْني عن الحاجة إلى استخدام أي أوعية صلبة واقية.

ولكي يُقلِّل الباحثون إجهاد القص عند الأسطح البينية بين المكونات الإلكترونية، فقد راعَوا في التصميم أن تكون غير مركزية، عن طريق زيادة المسافة الفاصلة بين المكونات، أو فصلها عن لوحة الدوائر الإلكترونية المطبوعة. وبفضل التصميم المتقَن لمادة البوليمر المرن العازلة للكهرباء، المُستخدَمة في صناعة زعانف الروبوت الخافقة، أمكن تشغيل الروبوت بنجاح في اختبار ميداني، أُجريَ في خندق ماريانا، على عمق وصل إلى 10,900 متر، كما استطاع الروبوت أن يسبح بحُرِّية في بحر الصين الجنوبي على عمق 3,224 مترًا. وقد استطاع الباحثون التحقق من قدرة المكونات الإلكترونية وعناصر التشغيل المرنة على التكيُّف مع الضغط، من خلال إجراء تجارب منهجية وتحليلات نظرية.

تُبرِز هذه الدراسة إمكانية تصميم أجهزة مرنة، وخفيفة الوزن، يمكن استخدامها في ظروف متطرفة.