रोबोटिक्स
इंजीनियरों ने सॉफ्ट रोबोट्स को दिल दिया
कॉर्नेल और यूएस आर्मी रिसर्च लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं की एक सहयोगी टीम ने हाइड्रोडायनामिक और चुंबकीय बलों का उपयोग एक रबरी और विकृत पंप चलाने के लिए किया है जो सॉफ्ट रोबोट्स को एक परिसंचरण प्रणाली प्रदान करता है। यह प्रणाली प्राकृतिक जीवों की जीव विज्ञान की नकल करती है।
“मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक लेविटेशन फॉर हाई-परफॉर्मेंस फ्लेक्सिबल पंप्स” शीर्षक वाला शोध पत्र प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित हुआ है।
लाइकलाइक मशीन्स
रोब शेपर्ड कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग में मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर हैं। उन्होंने कॉर्नेल में शोधकर्ताओं की टीम का नेतृत्व किया, जिसमें लीड ऑथर योआव माटिया भी शामिल थे।
शेपर्ड ने कहा, “इन वितरित सॉफ्ट पंप्स का संचालन मानव हृदय और धमनियों की तरह होता है, जिनसे रक्त वितरित किया जाता है। हमारे पास रोबोट रक्त है जिसे हमने अपने समूह से प्रकाशित किया है, और अब हमारे पास रोबोट हृदय हैं। दोनों का संयोजन अधिक जीवन जैसे मशीनों को बनाएगा।”
शेपर्ड द्वारा नेतृत्व वाले ऑर्गेनिक रोबोटिक्स लैब ने पहले सॉफ्ट मैटेरियल कंपोजिट्स का उपयोग करके विभिन्न प्रौद्योगिकियों को डिजाइन किया था, जैसे कि स्ट्रेचेबल सेंसर “स्किन” और दहन संचालित ब्रेल डिस्प्ले और एथलेटिक प्रदर्शन की निगरानी करने वाले कपड़े। उन्होंने चलने, रेंगने, तैरने और पसीने वाले सॉफ्ट रोबोट्स भी विकसित किए। टीम के अनुसार, इनमें से कई रचनाएं रोगी देखभाल और पुनर्वास के क्षेत्र में लागू की जा सकती हैं।
परिसंचरण प्रणाली बनाना
सॉफ्ट रोबोट्स को ऊर्जा संग्रहीत करने और अपने प्रोट्रूशंस और आंदोलनों को शक्ति प्रदान करने के लिए एक परिसंचरण प्रणाली की आवश्यकता होती है, जो उन्हें जटिल कार्यों को पूरा करने की अनुमति देती है।
नव विकसित एलास्टोमेरिक पंप में एक सॉफ्ट सिलिकॉन ट्यूब होती है जिसमें तार के कुंडल कहे जाने वाले कॉइल्स लगे होते हैं। ये कॉइल्स एलास्टोमेरिक पंप के बाहरी हिस्से में फिट होते हैं, और कॉइल्स के बीच की खाई ट्यूब को मोड़ने और खींचने की अनुमति देती है। ट्यूब के अंदर एक ठोस कोर चुंबक होता है जो चुंबकीय क्षेत्र में उजागर होने पर कठोर हो जाता है। यह कोर को केंद्रित रखता है और एक सील बनाता है। चुंबकीय क्षेत्र को विभिन्न तरीकों से लागू करके, कोर चुंबक को आगे और पीछे ले जाया जा सकता है ताकि पानी और कम-द्रवता वाले तेल जैसे द्रवों को निरंतर बल के साथ आगे बढ़ाया जा सके।
शेपर्ड ने यूएस आर्मी रिसर्च लेबोरेटरी के नाथन लाजरस के साथ शोध के सह-सीनियर लेखक के रूप में कार्य किया।
शेपर्ड ने कहा, “हम दबाव और प्रवाह दर पर काम कर रहे हैं जो अन्य सॉफ्ट पंप्स द्वारा किए गए कार्य के 100 गुना है। हार्ड पंप्स की तुलना में हम अभी भी 10 गुना कम प्रदर्शन पर हैं। इसलिए इसका मतलब है कि हम बहुत अधिक द्रवता वाले तेलों को बहुत उच्च प्रवाह दर पर नहीं धक्का दे सकते हैं।”
शोधकर्ताओं ने एक प्रयोग किया ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि पंप प्रणाली बड़े विकृतियों के तहत निरंतर प्रदर्शन बनाए रख सकती है। उन्होंने भविष्य के संस्करणों को रोबोट के अनुसार अनुकूलित किया जा सके इसके लिए प्रदर्शन मापदंडों को भी ट्रैक किया।
शेपर्ड ने कहा, “हमें लगा कि पंप के विभिन्न पैरामीटरों के लिए स्केलिंग संबंध होना महत्वपूर्ण है, ताकि जब हम कुछ नया डिजाइन करें, जिसमें विभिन्न ट्यूब व्यास और विभिन्न लंबाई हों, तो हमें पता हो कि हमें प्रदर्शन के लिए पंप को कैसे ट्यून करना चाहिए।”
