Inxhinierët amerikanë krijojnë një lëkurë roboti që shërohet vetë, e cila zbulon, mbyll dhe rikthehet në gjendjen fillestare

Inxhinierët në Nebraska ndërtuan një muskul robotik të butë që imiton shërimin njerëzor, duke përdorur nxehtësi dhe metal të lëngshëm për të riparuar dhe harruar dëmtimet.

Nëse je si unë, je rritur me një dozë të madhe filmash fantastiko-shkencorë si Terminator 2, ku T-1000 mund të vetë-shërohej nga çdo plagë, duke përfshirë të shtënat me plumba dhe prerjet me thikë.

Edhe pse jo aq dramatik sa ai film, inxhinierët nga Universiteti i Nebraskës-Lincoln kanë zhvilluar një sistem të ri premtues të robotikës së butë që mund të zbulojë dhe riparojë dëmet e veta.

Ky muskul artificial autonom dhe vetë-shërues imiton mënyrën se si lëkura e njeriut dhe e bimës reagon ndaj lëndimeve.

Puna, e udhëhequr nga inxhinieri i Husker, Eric Markvicka, dhe studentët e diplomuar Ethan Krings dhe Patrick McManigal, mund të riformësojë mënyrën se si elektronika dhe makinat përballojnë dëmtimet.

Ekipi i Markvickës u përqendrua në një boshllëk të gjatë në biomimetikë: aftësinë për të ndjerë dhe shëruar dëmet siç bëjnë organizmat e gjallë.

“Në komunitetin tonë, ka një shtytje të madhe drejt replikimit të sistemeve tradicionale të ngurta duke përdorur materiale të buta dhe një lëvizje të madhe drejt biomimetikës”, tha Markvicka.

“Ndërsa kemi qenë në gjendje të krijojmë elektronikë dhe aktivizues të shtrirshëm që janë të butë dhe konformë, ato shpesh nuk e imitojnë biologjinë në aftësinë e tyre për t’iu përgjigjur dëmtimit dhe më pas për të filluar vetë-riparimin.”

Për ta zgjidhur këtë problem, ekipi projektoi një muskul artificial me tre shtresa. Shtresa e poshtme është një lëkurë e butë elektronike e bërë nga silikoni i ngulitur me mikropika metalike të lëngshme, të cilat zbulojnë dhe lokalizojnë dëmtimet.

Shtresa e mesme përbëhet nga një elastomer termoplastik i ngurtë që mundëson vetë-shërimin.

Në krye, shtresa e aktivizimit lëviz muskulin kur është nën presion me ujë.

Muskuli artificial mund të zbulojë se ku ndodh dëmtimi dhe më pas të fillojë një proces shërimi pa ndihmën e njerëzve.

Funksionon duke kaluar pesë rryma monitorimi përmes veshjes elektronike. Kur dëmtohet, kjo veshje krijon një shteg të ri elektrik. Sistemi e njeh këtë shteg dhe rrit rrymën përmes saj, duke e shndërruar zonën e dëmtuar në një ngrohës Xhaul.

Nxehtësia që rezulton shkrin dhe e vulos përsëri shtresën e mesme, duke mbyllur shpimin.

Më vonë, sistemi duhet të rivendoset duke hequr gjurmën e dëmtimit nga shtresa e poshtme.

Për të rivendosur sistemin, ekipi përdori elektromigrimin, i cili zakonisht është një problem në elektronikë.

Elektromigrimi zhvendos atomet e metaleve kur rryma rrjedh përmes tyre, duke çuar shpesh në dështim të qarqeve.

Ekipi i Markvickës e shfrytëzoi këtë mënyrë dështimi për të fshirë qëllimisht rrugën e dëmtimit, duke e bërë sistemin të ripërdorshëm.

“Elektromigrimi në përgjithësi shihet si një anë negative e madhe”, tha Markvicka.

“Është një nga pengesat që ka penguar miniaturizimin e elektronikës. Ne e përdorim atë në një mënyrë unike dhe vërtet pozitive këtu. Në vend që të përpiqemi ta parandalojmë që të ndodhë, për herë të parë po e shfrytëzojmë atë për të fshirë gjurmët që më parë mendonim se ishin të përhershme.”

Implikimet e kësaj teknologjie vetë-riparuese shtrihen përtej laboratorit.

Në shtetet e përqendruara kryesisht në bujqësi si Nebraska, robotët shpesh dëmtohen nga gjembat, degëzat ose plastika. Sistemet vetë-shëruese mund të zgjasin jetëgjatësinë e tyre. Pajisjet mjekësore që vishen gjithashtu mund të përfitojnë, duke i mbijetuar vështirësive të përdorimit të përditshëm.

Në përgjithësi, zvogëlimi i mbeturinave elektronike mund të ndihmojë në mbrojtjen e shëndetit mjedisor dhe të njeriut.

“Nëse mund të fillojmë të krijojmë materiale që janë në gjendje të zbulojnë në mënyrë të kalueshme dhe autonome kur ka ndodhur dëmtimi, dhe më pas të nisin këto mekanizma vetë-riparimi, kjo do të ishte vërtet transformuese”, tha Markvicka.

Gjetjet e tyre u prezantuan së fundmi në Konferencën Ndërkombëtare IEEE mbi Robotikën dhe Automatizimin në Atlanta, Xhorxhia.

Ai fitoi njohjen si një nga vetëm 39 finalistët e Çmimit për Punimin më të Mirë nga 1,606 dorëzime.