پخش زنده
امروز: -
استفاده از چوب در ساخت ربات‌ها
دانشمندان از چوب برای ایجاد یک گیره رباتیک استفاده کردند که نقاط قوت زیادی دارد.
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، به طور معمول در ربات ها ، یا از گیره های لاستیکی نرم و یا از گیره های ساخته شده از فلز سخت استفاده شده است ، اولی در گرفتن اجسام شکننده ، بدون شکستن آن‌ها خوب هستند، اما اگر در دمای بالا قرار گیرند ذوب می‌شوند. نوع دوم بسیار مقاوم‌تر در برابر حرارت هستند، اما لمس نرمی خاصی ندارند.
محققان دانشگاه ملی سنگاپور به رهبری پروفسور « تان سویی چینگ » (Tan Swee Ching) با دانشمندانی از دانشگاه شمال شرقی چین همکاری کردند تا بهترین ویژگی‌های هر دو گیره را با استفاده از چوب، ترکیب کنند.
دانشمندان با نوار‌هایی به ضخامت ۰٫۵ میلی‌متر از چوب افرای کانادایی استفاده کردند که با کلرید سدیم برای حذف تمام پلیمر آلی که بیشتر دیواره‌های سلولی چوب را تشکیل می‌دهد، پوشانده شده بود سپس منافذ باقی مانده از لیگنین یا پلیمر آلی از دست رفته را با پلیمری به نام « پلی پیرول » پر کردند که در جذب گرما و نور خوب است.
در مرحله بعد، یک لایه ژل جاذب بخار آب مبتنی بر نیکل به یک طرف هر نوار ، اعمال شد. در نهایت، نوار‌ها در قالب‌های گرم شده قرار داده شدند و به شکل انگشت منحنی در آمدند. سپس آن انگشتان در یک دست رباتیک، که به « گریپر» معروف است، ادغام شدند.
هنگامی که زائده‌ها در محیطی با رطوبت نسبی ۹۵ درصد قرار گرفتند، ژل روی سطح زیرین آن‌ها با جذب بخار آب منبسط شده و باعث خم شدن آن‌ها به سمت بیرون شد. هنگامی که انگشت‌ها در محیطی با دمای بیش از ۷۰ درجه سانتیگراد قرار گرفتند، آب از ژل تبخیر شد که این موضوع باعث کوچک شدن آن شد. به همین ترتیب، هنگامی که ژل با قرار گرفتن در معرض یک منبع نور قوی گرم می‌شود، کوچک شده و باعث بسته شدن انگشتان می‌شود. اگرچه احتمالاً زائده‌ها در نقطه‌ای از حرارت آتش می‌گیرند، اما می‌توانند وزنه‌ای ۲۰۰ گرمی را در دمای محیط ۱۷۰ درجه سانتیگراد بدون سوختن بلند کنند.
« چینگ » می‌گوید: گیرنده رباتیک چوبی ما می‌تواند در پاسخ به رطوبت، تحریک حرارتی و نور، خود به خود کشیده و خم شود. همچنین دارای خواص مکانیکی خوبی بوده و قادر به انجام تغییر شکل‌های پیچیده، محدوده دمای کاری گسترده، هزینه ساخت پایین و زیست سازگار است. این ویژگی‌های منحصر به فرد ، آن را از جایگزین‌های معمولی متمایز می‌کند.
« چینگ » گفت: قدرت چنگ زدن و رها کردن گیره‌های رباتیک چوبی را می‌توان با طراحی برخی دستگاه‌ها و تجهیزات کمکی ارتقا داد. برای مثال، می‌توان برخی از سیم‌ها را به چوب اضافه کرد تا خمش را تحت یک ولتاژ خارجی برای گرم کردن سیم‌ها تکمیل کند یا می‌توان یک صفحه گرمایشی در نزدیکی گیره چوب قرار داد تا خم شود.
شرح کامل این تحقیق در مقاله‌ای در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
محققان دانشگاه ملی سنگاپور به رهبری پروفسور « تان سویی چینگ » (Tan Swee Ching) با دانشمندانی از دانشگاه شمال شرقی چین همکاری کردند تا بهترین ویژگی‌های هر دو گیره را با استفاده از چوب، ترکیب کنند.
دانشمندان با نوار‌هایی به ضخامت ۰٫۵ میلی‌متر از چوب افرای کانادایی استفاده کردند که با کلرید سدیم برای حذف تمام پلیمر آلی که بیشتر دیواره‌های سلولی چوب را تشکیل می‌دهد، پوشانده شده بود سپس منافذ باقی مانده از لیگنین یا پلیمر آلی از دست رفته را با پلیمری به نام « پلی پیرول » پر کردند که در جذب گرما و نور خوب است.
در مرحله بعد، یک لایه ژل جاذب بخار آب مبتنی بر نیکل به یک طرف هر نوار ، اعمال شد. در نهایت، نوار‌ها در قالب‌های گرم شده قرار داده شدند و به شکل انگشت منحنی در آمدند. سپس آن انگشتان در یک دست رباتیک، که به « گریپر» معروف است، ادغام شدند.
هنگامی که زائده‌ها در محیطی با رطوبت نسبی ۹۵ درصد قرار گرفتند، ژل روی سطح زیرین آن‌ها با جذب بخار آب منبسط شده و باعث خم شدن آن‌ها به سمت بیرون شد. هنگامی که انگشت‌ها در محیطی با دمای بیش از ۷۰ درجه سانتیگراد قرار گرفتند، آب از ژل تبخیر شد که این موضوع باعث کوچک شدن آن شد. به همین ترتیب، هنگامی که ژل با قرار گرفتن در معرض یک منبع نور قوی گرم می‌شود، کوچک شده و باعث بسته شدن انگشتان می‌شود. اگرچه احتمالاً زائده‌ها در نقطه‌ای از حرارت آتش می‌گیرند، اما می‌توانند وزنه‌ای ۲۰۰ گرمی را در دمای محیط ۱۷۰ درجه سانتیگراد بدون سوختن بلند کنند.
« چینگ » می‌گوید: گیرنده رباتیک چوبی ما می‌تواند در پاسخ به رطوبت، تحریک حرارتی و نور، خود به خود کشیده و خم شود. همچنین دارای خواص مکانیکی خوبی بوده و قادر به انجام تغییر شکل‌های پیچیده، محدوده دمای کاری گسترده، هزینه ساخت پایین و زیست سازگار است. این ویژگی‌های منحصر به فرد ، آن را از جایگزین‌های معمولی متمایز می‌کند.
« چینگ » گفت: قدرت چنگ زدن و رها کردن گیره‌های رباتیک چوبی را می‌توان با طراحی برخی دستگاه‌ها و تجهیزات کمکی ارتقا داد. برای مثال، می‌توان برخی از سیم‌ها را به چوب اضافه کرد تا خمش را تحت یک ولتاژ خارجی برای گرم کردن سیم‌ها تکمیل کند یا می‌توان یک صفحه گرمایشی در نزدیکی گیره چوب قرار داد تا خم شود.
شرح کامل این تحقیق در مقاله‌ای در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
نظر شما