Insect-Scale Robots များသည် ပျံသန်းသည့်အခါ အလင်းကို ထုတ်လွှတ်သည်။

Massachusetts Institute of Technology မှ သုတေသီအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် ပျံသန်းချိန်တွင် အရောင်မျိုးစုံ သို့မဟုတ် ပုံစံအမျိုးမျိုးဖြင့် အလင်းထုတ်လွှတ်နိုင်သော ပျော့ပျောင်းသော လှုံ့ဆော်အားကို ဖန်တီးရန်အတွက် ပိုးစုန်းကြူးများမှ လှုံ့ဆော်ပေးခဲ့သည်။ ကြွက်သားအတုများသည် ပျံသန်းနေသော စက်ရုပ်များ၏ အတောင်ပံများကို ထိန်းချုပ်ကာ ပျံသန်းမှုမုဒ်တွင် ရှိနေချိန်တွင် လင်းလာပါသည်။ ဤချဉ်းကပ်မှုအသစ်သည် ပျံသန်းနေသော စက်ရုပ်များကို ခြေရာခံရန် ဆန်းသစ်သောနည်းလမ်းကို ပံ့ပိုးပေးပြီး ၎င်းတို့အား ဆက်သွယ်ရာတွင် ကူညီပေးနိုင်သည်။ 

သုတေသနအသစ်ကို ထုတ်ဝေခဲ့သည်။ IEEE စက်ရုပ်များနှင့် အလိုအလျောက်စနစ်ဆိုင်ရာ စာလုံးများ. 

electroluminescent ပျော့ပျောင်းသော ကြွက်သားများကို အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ စက်ရုပ်များသည် အသက်ရှင်ကျန်ရစ်သူများကို ရှာဖွေရန်နှင့် အကူအညီအတွက် အခြားစက်ရုပ်များသို့ အချက်ပြနိုင်သည့် ရှာဖွေရေးနှင့် ကယ်ဆယ်ရေးမစ်ရှင်တွင် အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နိုင်သည်။ 

ခြေရာခံခြင်းနှင့် ဆက်သွယ်ရေးကို ဖွင့်ပေးခြင်း

မိုက်ခရိုစကေးစက်ရုပ်များသည် စက္ကူညှပ်တစ်ခုထက် အနည်းငယ်သာ၍ အလေးချိန်ရှိပြီး ၎င်းတို့၏ အလင်းထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းသည် ဓာတ်ခွဲခန်းအပြင်ဘက်တွင် ၎င်းတို့ကိုယ်တိုင် ပျံသန်းနိုင်စေရန် ကူညီပေးနိုင်သည်။ ၎င်းတို့၏ အလေးချိန်ကြောင့် မိုက်ခရိုဘော့များသည် မည်သည့်အာရုံခံကိရိယာကိုမျှ မသယ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် သုတေသီများသည် အပြင်ဘက်တွင် ရုန်းကန်နေရသော အနီအောက်ရောင်ခြည်ကင်မရာများဖြင့် ၎င်းတို့ကို ခြေရာခံရန် လိုအပ်သည်။ သို့သော်လည်း ၎င်းတို့သည် ၎င်းတို့ထုတ်လွှတ်သော အလင်းရောင်နှင့် စမတ်ဖုန်းကင်မရာသုံးလုံးတို့ကို အသုံးပြု၍ ၎င်းတို့ကို ခြေရာခံရန် နည်းလမ်းသစ်တစ်ခု ထွက်ပေါ်လာခဲ့သည်။ 

Kevin Chen သည် လျှပ်စစ်အင်ဂျင်နီယာနှင့် ကွန်ပျူတာသိပ္ပံဌာန (EECS) မှ လက်ထောက်ပါမောက္ခ D. Reid Weedon ဂျူနီယာဖြစ်ပြီး Soft and Micro Robotics Laboratory in the Research Laboratory of Electronics (RLE) ၏ အကြီးတန်းစာရေးဆရာ၊ စာရွက်။ 

“အကြီးစားစက်ရုပ်တွေကို သင်တွေးရင်၊ Bluetooth၊ ကြိုးမဲ့၊ အစရှိတဲ့ အရာတွေ အမျိုးမျိုးကို အသုံးပြုပြီး ဆက်သွယ်နိုင်ပါတယ်။ သို့သော် သေးငယ်ပြီး ပါဝါကန့်သတ်ထားသော စက်ရုပ်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဆက်သွယ်မှုပုံစံသစ်များကို တွေးတောရတော့မည်ဖြစ်သည်။ ဤစက်ရုပ်များကို ကျွန်ုပ်တို့တွင် ကောင်းမွန်စွာ ချိန်ညှိပြီး ခေတ်မီသော ရွေ့လျားမှုကို ခြေရာခံခြင်းစနစ် မရှိသော ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်တွင် ဤစက်ရုပ်များ ပျံသန်းခြင်းအတွက် အဓိကခြေလှမ်းဖြစ်သည်” ဟု Chen က ဆိုသည်။

Microrobots Glow ပြုလုပ်ခြင်း။

အဖွဲ့သည် စက်ရုပ်၏ ပျံသန်းမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မထိခိုက်စေဘဲ အလေးချိန် 2.5 ရာခိုင်နှုန်းသာ ပိုများသော ကြွက်သားအတုများအတွင်းသို့ သေးငယ်သော အီလက်ထရွန်းအလင်းအမှုန်များကို ထည့်သွင်းထားသည်။ 

သုတေသီအဖွဲ့သည် စက်ရုပ်၏အတောင်ပံများကိုခတ်မည့် ပျော့ပျောင်းသော လှုံ့ဆော်ကိရိယာများတည်ဆောက်ရန်အတွက် တီထွင်ဖန်တီးမှုနည်းပညာအသစ်ကို ယခင်က တီထွင်ခဲ့သည်။ ၎င်းတို့ကို အီလက်စတိုမာနှင့် ကာဗွန်နာနိုပြွန် လျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၏ အလွန်ပါးလွှာသော အလွှာများကို လှည့်ပတ်ကာ ၎င်းကို squishy ဆလင်ဒါထဲသို့ မလှိမ့်မီ ဖန်တီးထားသည်။ ဆလင်ဒါကို ဗို့အားတစ်ခု သက်ရောက်ပြီးနောက်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် အီလက်စတိုမာကို ညှစ်လိုက်ရာ၊ ဤကြိုးသည် တောင်ပံများကို ခတ်စေသည်။ 

တောက်ပသော actuator ကိုဖန်တီးရန်အတွက် အဖွဲ့သည် electroluminescent zinc sulfate အမှုန်အမွှားများကို elastomer အတွင်းသို့ ထည့်ထားသော်လည်း ၎င်းသည် အလုပ်အချို့ လိုအပ်ပါသည်။ 

သုတေသီများသည် အလင်းရောင်ကို ပိတ်ဆို့ခြင်းမပြုနိုင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုကို ပထမဆုံး ဖန်တီးရမည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် အလင်းဖြတ်သန်းနိုင်စေသည့် ဖောက်ထွင်းမြင်နိုင်သော ကာဗွန်နာနိုပြွန်များကို အသုံးပြု၍ ၎င်းကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ဤနာနိုပြွန်များဖြင့်ပင်၊ ဇင့်အမှုန်များသည် လင်းရန် အလွန်ပြင်းထန်ပြီး ကြိမ်နှုန်းမြင့်သော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခု လိုအပ်နေသေးသည်။ electrofield သည် ဇင့်အမှုန်များအတွင်းရှိ အီလက်ထရွန်များကို လှုံ့ဆော်ပေးကာ အလင်း၏ အက်တမ်အမှုန်များ သို့မဟုတ် ဖိုတွန်များကို ထုတ်လွှတ်စေသည်။ ထို့နောက် အားကောင်းသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို Soft actuator တွင် မြင့်မားသောဗို့အားဖြင့် ဖန်တီးခဲ့ပြီး စက်ရုပ်အား ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားစွာ မောင်းနှင်ရန်အတွက် ၎င်းကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ဒီဖြစ်စဉ်က အမှုန်တွေကို လင်းစေတယ်။ 

“အစဉ်အလာအားဖြင့်၊ လျှပ်စစ်အလင်းဖြာထွက်ပစ္စည်းများသည် အလွန်အားသွန်ခွန်စိုက် ကုန်ကျသော်လည်း တစ်နည်းအားဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် ပျံသန်းရန်အတွက် လိုအပ်သည့် ကြိမ်နှုန်းဖြင့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုသောကြောင့် အဆိုပါ electroluminescence ကို အခမဲ့ရရှိသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် လှုံ့ဆော်မှုအသစ်၊ ဝါယာကြိုးအသစ် သို့မဟုတ် မည်သည့်အရာမှ မလိုအပ်ပါ။ အလင်းရောင်ကို ထွန်းလင်းရန် စွမ်းအင် ၃ ရာခိုင်နှုန်းခန့်သာ လိုအပ်သည်” ဟု Chen က ဆိုသည်။

ဇင့်အမှုန်အမွှားများ ထပ်ဖြည့်ခြင်းသည် လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ အရည်အသွေးကို လျော့ကျစေကြောင်း လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့ပြီး ၎င်းတို့ကို ထိပ်တန်း အီလက်စတိုမာအလွှာသို့သာ ရောစပ်ထားသည်။ ယင်းကြောင့် actuator သည် 2.5 ရာခိုင်နှုန်းခန့် ပိုလေးစေသော်လည်း ပျံသန်းမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မထိခိုက်စေဘဲ အလင်းထုတ်လွှတ်နိုင်သည်။ 

“လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားရှိ elastomer အလွှာများ၏ အရည်အသွေးကို ထိန်းသိမ်းရန် ကျွန်ုပ်တို့ များစွာ ဂရုပြုထားသည်။ ဤအမှုန်အမွှားများကို ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ အီလက်စတိုမာအလွှာသို့ ဖုန်မှုန့်ထည့်ခြင်းကဲ့သို့ပင် ဖြစ်ပါသည်။ ကွဲပြားခြားနားသောချဉ်းကပ်မှုများနှင့်စမ်းသပ်မှုများစွာကိုယူခဲ့သော်လည်း actuator ၏အရည်အသွေးကိုသေချာစေရန်နည်းလမ်းတစ်ခုရှိသည်" ဟု Kim ကပြောကြားခဲ့သည်။

ဇင့်အမှုန်များ၏ ဓာတုပေါင်းစပ်မှုကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် အလင်းအရောင်ကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ အဖွဲ့သည် လိမ္မော်ရောင်၊ အစိမ်းနှင့် အပြာရောင် အမှုန်အမွှားများကို ဖန်တီးခဲ့ပြီး လှုံ့ဆော်စက်တစ်ခုစီသည် အစိုင်အခဲအရောင်တစ်ခု တောက်ပနေပါသည်။ 

အဖွဲ့သည် အပေါ်ဆုံးအလွှာကို mask ချထားကာ ဇင့်အမှုန်အမွှားများထည့်ကာ actuator ကို သန့်စင်ပေးခြင်းဖြင့် ရောင်စုံနှင့် ပုံစံအတိုင်း အလင်းထုတ်လွှတ်နိုင်စေရန် အဖွဲ့မှလည်း လုပ်ဆောင်ပေးခဲ့ပါသည်။ 

ရွေ့လျားခြေရာခံစနစ်

နောက်တစ်ဆင့်မှာ actuators များ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို စမ်းသပ်ရန်နှင့် အလင်း၏ပြင်းထန်မှုကို တိုင်းတာရန်ဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် အထူးဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော လှုပ်ရှားမှုခြေရာခံစနစ်ဖြင့် ပျံသန်းမှုစမ်းသပ်မှုများကို လုပ်ဆောင်ခဲ့ပြီး၊ တက်ကြွသောအမှတ်အသားတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပေးသည့် electroluminescent actuator တစ်ခုစီကို ခြေရာခံရန် iPhone ကင်မရာများကို အသုံးပြုထားသည်။ ကင်မရာများသည် အလင်းအရောင်တစ်ခုစီကို ထောက်လှမ်းပြီးနောက်၊ ကွန်ပျူတာပရိုဂရမ်တစ်ခုသည် စက်ရုပ်များ၏ တည်နေရာကို ခြေရာခံသည်။

“ခြေရာခံရလဒ်က ခေတ်မီတဲ့ခေတ်နဲ့ ယှဉ်ရင် ဘယ်လောက်ကောင်းလဲဆိုတာကို ကျွန်တော်တို့ အရမ်းဂုဏ်ယူမိပါတယ်။ ဤကြီးမားသောရွေ့လျားမှုခြေရာခံစနစ်များကုန်ကျစရိတ်ဒေါ်လာထောင်ပေါင်းများစွာနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကစျေးပေါသောဟာ့ဒ်ဝဲကိုအသုံးပြုခဲ့သည်၊ နှင့်ခြေရာခံခြင်းရလဒ်များသည်အလွန်နီးစပ်သည်” ဟု Chen ကပြောကြားခဲ့သည်။

ယခုအခါ အဖွဲ့သည် စက်ရုပ်များကို အချိန်နှင့်တစ်ပြေးညီ ခြေရာခံနိုင်စေရန် ရွေ့လျားခြေရာခံစနစ်အား မြှင့်တင်ရန်နှင့် ပျံသန်းစဉ်အတွင်း ၎င်းတို့၏အလင်းကို အဖွင့်အပိတ်လုပ်ရန် မိုက်ခရိုဘော့များကို ဖွင့်ရန် ကြိုးစားမည်ဖြစ်သည်။