جمعه ۲۰ مهر ۱۴۰۳
۱۴:۱۵ - ۱۵ شهریور ۱۴۰۱ کد خبر: ۱۴۰۱۰۶۱۵۹۲
اختراعات و پژوهش های علمی

ادغام سوسک ها با ماشین ها؛ سایبورگ هایی با قابلیت شارژ و کنترل از راه دور!

ادغام سوسک ها با ماشین ها,سایبورگ قابل شارژ وکنترل
یک گروه بین المللی از پژوهشگران سعی دارند به واسطه ادغام سوسک ها با ماشین ها، آنها را به سایبورگ هایی تبدیل کنند که قابل شارژ و قابل کنترل از راه دور هستند.

به گزارش ایسنا، یک گروه پژوهشی بین المللی به سرپرستی پژوهشگران موسسه" ریکن"( RIKEN) ژاپن، سیستمی را برای ابداع سوسک های سایبورگ قابل کنترل از راه دور، مهندسی و طراحی کرده اند. این سوسک ها به یک ماژول کنترل بی سیم کوچک مجهز هستند که توسط یک باتری قابل شارژ متصل به یک سلول خورشیدی، تغذیه می شود. با وجود دستگاه های مکانیکی، وسایل الکترونیکی فوق نازک و مواد انعطاف پذیر به حشرات این امکان را می دهند تا آزادانه حرکت کنند. این دستاوردها کمک می کنند تا استفاده از حشرات سایبورگ به یک حقیقت عملی تبدیل شود.

پژوهشگران سعی دارند تا با طراحی حشرات سایبورگ که ترکیبی از حشره و ماشین هستند، به بازرسی مناطق خطرناک یا نظارت بر محیط کمک کنند. در هر حال، برای این که استفاده از حشرات سایبورگ عملی باشد، کنترل کننده ها باید بتوانند آنها را از راه دور و برای مدت طولانی کنترل کنند.

این امر مستلزم کنترل بی سیم قسمت های پا است که توسط یک باطری قابل شارژ کوچک تغذیه می شود. شارژ نگه داشتن باطری، خود امری اساسی است، زیرا هیچکس نمی خواهد یک گروه غیرقابل کنترل از سوسک های سایبورگ در اطراف پرسه بزنند. هرچند امکان ساخت ایستگاه های اتصال برای شارژ مجدد باطری وجود دارد ، ولی نیاز به بازگشت و شارژ مجدد میتواند مأموریت های حساس به زمان را مختل کند. بدین ترتیب بهترین راه حل ، گنجاندن یک سلول خورشیدی روی صفحه( board) است که بتواند به طور مداوم از شارژ ماندن باتری اطمینان حاصل کند.

گفتن همه این موضوعات، راحت تر از انجام دادن آنها است. برای ادغام موفقیت آمیز این دستگاه ها در سوسک، پژوهشگران به توسعه یک کوله پشتی ویژه، ماژول های سلول خورشیدی فوق العاده نازک و یک سیستم چسبندگی نیاز داشتند که ماشین ها را برای مدت طولانی متصل نگه دارد و در عین حال، امکان انجام دادن حرکات طبیعی را نیز فراهم کند.

این گروه پژوهشی،" سوسک های ماداگاسکار"( Madagascar cockroaches) را که تقریبا شش سانتی متر طول دارند، آزمایش کردند. آنها ماژول کنترل بی سیم پا و باتری لیتیوم- پلیمری را با استفاده از یک کوله پشتی مخصوص، به بالای بدن حشره متصل کردند. این کوله پشتی با یک پلیمر الاستیک به صورت سه بعدی چاپ شده بود و کاملاً با سطح منحنی بدن سوسک مطابقت داشت. بدین ترتیب، به دستگاه الکترونیکی سفت و سخت امکان می داد تا بیش از یک ماه به طور پایدار روی بدن سوسک نصب شود.

" کنجیرو فوکودا"( Kenjiro Fukuda)، سرپرست این پژوهش گفت:ماژول سلول خورشیدی آلی با ضخامت ۰.۰۰۴ میلی متر بر روی شکم نصب شده بود. ماژول فوق نازک نصب شده روی بدنه، توان خروجی ۱۷.۲ مگاوات را کسب می کند که ۵۰ برابر بیشتر از توان خروجی دستگاه های جدید جمع آوری انرژی نصب شده روی حشرات زنده است.

سلول خورشیدی آلی، بسیار نازک و انعطاف پذیر و نحوه اتصال آن به حشره برای تضمین آزادی حرکت، ضروری بود. بعد از بررسی دقیق حرکات طبیعی سوسک، پژوهشگران متوجه شدند که شکل شکم تغییر می کند و بخش هایی از اسکلت بیرونی روی هم قرار می گیرند. برای تطبیق با این امر، آنها بخش های چسبنده و غیرچسبنده را روی لایه هایی قرار دادند که به آنها امکان می داد تا خم شوند و چسبیده هم باقی بمانند. هنگامی که لایه های سلول خورشیدی ضخیم تر مورد آزمایش قرار گرفتند یا زمانی که لایه ها به صورت یکنواخت به هم متصل شدند، سوسک ها دو برابر زمان لازم داشتند تا همان فاصله را طی کنند و وقتی لایه ها روی پشت آنها قرار می گرفتند، به سختی خودشان را صاف نگه می داشتند.

پس از اینکه این اجزا به همراه سیم هایی که بخش های پا را تحریک می کنند، در سوسک ها ادغام شدند، سایبورگ های جدید مورد آزمایش قرار گرفتند. باطری به مدت ۳۰ دقیقه با نوری مشابه نور خورشید شارژ شد و حیوانات مجبور شدند با استفاده از کنترل از راه دور بی سیم به چپ و راست بپیچند.

فوکودا افزود:با توجه به تغییر شکل قفسه سینه و شکم هنگام حرکت اولیه، به نظر میرسد که بکار بردن یک سیستم الکترونیکی هیبریدی ساخته شده از عناصر سفت و انعطاف پذیر در قفسه سینه و دستگاه های بسیار نرم در شکم، طراحی موثری برای سوسک های سایبورگ باشد. همچنین ، از آنجا که تغییر شکل شکم منحصر به سوسک ها نیست، راهبرد ما را می توان در آینده با سایر حشرات مانند انواع دیگر سوسک ها یا شاید حتی حشرات پرنده مانند زنجره تطبیق داد.

نتایج این پژوهش، در مجله npj Flexible Electronics به چاپ رسید.

  • 12
  • 2
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
هیثم بن طارق آل سعید بیوگرافی هیثم بن طارق آل سعید؛ حاکم عمان

تاریخ تولد: ۱۱ اکتبر ۱۹۵۵ 

محل تولد: مسقط، مسقط و عمان

محل زندگی: مسقط

حرفه: سلطان و نخست وزیر کشور عمان

سلطنت: ۱۱ ژانویه ۲۰۲۰

پیشین: قابوس بن سعید

ادامه
بزرگمهر بختگان زندگینامه بزرگمهر بختگان حکیم بزرگ ساسانی

تاریخ تولد: ۱۸ دی ماه د ۵۱۱ سال پیش از میلاد

محل تولد: خروسان

لقب: بزرگمهر

حرفه: حکیم و وزیر

دوران زندگی: دوران ساسانیان، پادشاهی خسرو انوشیروان

ادامه
صبا آذرپیک بیوگرافی صبا آذرپیک روزنامه نگار سیاسی و ماجرای دستگیری وی

تاریخ تولد: ۱۳۶۰

ملیت: ایرانی

نام مستعار: صبا آذرپیک

حرفه: روزنامه نگار و خبرنگار گروه سیاسی روزنامه اعتماد

آغاز فعالیت: سال ۱۳۸۰ تاکنون

ادامه
یاشار سلطانی بیوگرافی روزنامه نگار سیاسی؛ یاشار سلطانی و حواشی وی

ملیت: ایرانی

حرفه: روزنامه نگار فرهنگی - سیاسی، مدیر مسئول وبگاه معماری نیوز

وبگاه: yasharsoltani.com

شغل های دولتی: کاندید انتخابات شورای شهر تهران سال ۱۳۹۶

حزب سیاسی: اصلاح طلب

ادامه
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

خویشاوندان : فرزند موسی کاظم و برادر علی بن موسی الرضا و برادر فاطمه معصومه

ادامه
شاه نعمت الله ولی زندگینامه شاه نعمت الله ولی؛ عارف نامدار و شاعر پرآوازه

تاریخ تولد: ۷۳۰ تا ۷۳۱ هجری قمری

محل تولد: کوهبنان یا حلب سوریه

حرفه: شاعر و عارف ایرانی

دیگر نام ها: شاه نعمت‌الله، شاه نعمت‌الله ولی، رئیس‌السلسله

آثار: رساله‌های شاه نعمت‌الله ولی، شرح لمعات

درگذشت: ۸۳۲ تا ۸۳۴ هجری قمری

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

تحصیلات: فوق لیسانس مدیریت ورزشی

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

همسر: ساناز بیان

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
ویژه سرپوش