शोधकर्ता दूरस्थ रूप से नियंत्रित और पुनर्निर्मित नरम रोबोट कर सकते हैं

 नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी और एलोन यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने नरम रोबोटों को दूरस्थ रूप से नियंत्रित और पुनर्निर्मित करने की एक नई तकनीक विकसित की है। उन्होंने रोबोटों को नियंत्रित किया, उन्हें एक स्थिति में ताला लगा दिया, और उन्हें पुनर्निर्मित किया ताकि वे विभिन्न आकारों में बदल सकें। शोधकर्ताओं की टीम प्रकाश और चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके इसे विकसित करने में सक्षम थी। 

जो ट्रेसी, एनसी स्टेट में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के प्रोफेसरों में से एक और नए शोध पर पत्र के लेखक, ने विकास के बारे में बात की। 

“हम विशेष रूप से पुनर्निर्मित करने के बारे में उत्साहित हैं,” उन्होंने कहा। “सामग्री के गुणों को इंजीनियर करके, हम नरम रोबोट की गति को दूरस्थ रूप से नियंत्रित कर सकते हैं; हम इसे एक दिए गए आकार में पकड़ सकते हैं; हम तब रोबोट को उसके मूल आकार में वापस कर सकते हैं या उसकी गति को और अधिक संशोधित कर सकते हैं; और हम ऐसा बार-बार कर सकते हैं। ये सभी चीजें जैव चिकित्सा या एयरोस्पेस में इस प्रौद्योगिकी की उपयोगिता के संदर्भ में मूल्यवान हैं। 

शोधकर्ताओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले नरम रोबोट चुंबकीय लोहे के माइक्रोपार्टिकल्स के साथ एम्बेडेड पॉलिमर से बनाए गए थे। सामान्य तौर पर, इस प्रकार की सामग्री लचीली नहीं होती है, और यह अपने आकार में रहती है। शोधकर्ताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली सामग्री के बारे में जो अलग है वह यह है कि जब उन्होंने इसे एक लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) से प्रकाश का उपयोग करके गर्म किया, तो पॉलिमर लचीला हो गया। 

शोधकर्ताओं ने तब एक चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग नरम रोबोट के आकार को दूरस्थ रूप से बदलने और नियंत्रित करने के लिए किया। एक बार जब रोबोट वह आकार था जिसे शोधकर्ता चाहते थे, तो उन्होंने एलईडी प्रकाश हटा दिया। एक बार प्रकाश हटा दिए जाने के बाद, रोबोट फिर से कठोर हो गया। इस समय, यह एक नए आकार में था। एलईडी प्रकाश को फिर से लागू किया गया था, और उन्होंने चुंबकीय क्षेत्र को हटा दिया। उस बिंदु पर, नरम रोबोट अपने मूल आकार में वापस जा सकते थे। यदि वे रोबोट को उसके मूल आकार में वापस नहीं जाना चाहते थे, तो वे फिर से प्रकाश लागू कर सकते थे और और भी आकार बनाने के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग कर सकते थे। 

इन नरम लचीले रोबोटों का उपयोग कई अलग-अलग चीजों के लिए किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने उन्हें वस्तुओं को उठाने और परिवहन करने के लिए उपयोग किया, और उन्हें कैंटिलीवर के रूप में भी उपयोग किया गया। 

जेसिका लियू, पत्र के प्रथम लेखक, ने नई तकनीक के बारे में बात की। 

“हम द्विआधारी कॉन्फ़िगरेशन तक सीमित नहीं हैं, जैसे कि एक ग्रैबर या तो खुला या बंद है,” उन्होंने कहा। “हम प्रकाश को नियंत्रित कर सकते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि एक रोबोट अपना आकार पकड़ेगा।”

शोधकर्ताओं ने एक गणितीय मॉडल भी बनाया। यह एक तेज़ और अधिक कुशल नरम रोबोट डिज़ाइन प्रक्रिया बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। वे रोबोट के आकार, पॉलिमर मोटाई, पॉलिमर में लोहे के माइक्रोपार्टिकल्स की मात्रा, और चुंबकीय क्षेत्र के आकार और दिशा को समायोजित कर सकते हैं। यह सभी कुछ ऐसा है जो वे प्रोटोटाइप का निर्माण करने से पहले कर सकते हैं। 

“अगले चरणों में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए पॉलिमर को अनुकूलित करना शामिल है,” जो ट्रेसी ने कहा। “उदाहरण के लिए, विशिष्ट अनुप्रयोगों को पूरा करने के लिए विभिन्न तापमान पर प्रतिक्रिया करने वाले पॉलिमर को इंजीनियर करना। 

शोधकर्ताओं का पत्र साइंस एडवांस पत्रिका में प्रकाशित हुआ था। इसका शीर्षक “फोटोथर्मली मैग्नेटिक कंट्रोल्ड रीकॉन्फ़िगरेशन ऑफ पॉलिमर कंपोजिट्स फॉर सॉफ्ट रोबोटिक्स” है। 

सह-लेखकों में जोनाथन गिलेन, एनसी स्टेट के पूर्व स्नातक; सुमीत मिश्रा, एनसी स्टेट के पूर्व पीएचडी छात्र; और बेंजामिन इवांस, एलोन यूनिवर्सिटी में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर शामिल हैं।