مهندسان دانشگاه UCLA از روش جدیدی برای چاپ ربات ‌های مینیاتوری  کاربردی به نام “متا ربات پیزوالکتریک” رونمایی کرده‌اند که می‌توانند با یک فرآیند چاپ سه بعدی واحد تولید شوند.

اندازه متا ربات پیزوالکتریک

این ربات‌های کوچک به اندازه ناخن‌های انگشت، که متا ربات نامیده می‌شوند، با سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی کامل چاپ می‌شوند و این امر با استفاده از متا مواد پیزوالکتریک به دست می‌آید.

پیزوالکتریک چیست ؟

به طور معمول، محرک پیزوالکتریک تنها زمانی که از یک کریستال استفاده می شود یک درجه آزادی دارد. با این حال، با استفاده از پرینت سه بعدی، مهندسان نه تنها توانستند تعداد درجات آزادی را افزایش دهند که امکان حرکات پیچیده ‌تر را فراهم می‌آورد، بلکه توانستند فشار مکانیکی را با میدان‌های الکتریکی جفت کنند، بنابراین نه تنها نیروی محرکه، بلکه حرکت در درجات آزادی چندگانه را امکان‌پذیر می‌کردند. ، تصمیم گیری و ظرفیت سنجش اولتراسونیک نیز. قابلیت حسگر قادر است حرکت را در ساختار خود نیز اندازه گیری کند، به این معنی که ربات ها توانایی کنترل بازخورد را دارند.

شما می توانید متا ربات پیزوالکتریک را در تصویر زیر مشاهده کنید.

متا ربات پیزوالکتریک

این ربات ها چگونه کار میکنند ؟

ربات‌ها به لطف ساختار شبکه‌ای چاپ ‌شده کار می‌کنند که می‌توانند به صورت فیزیکی پاسخ دهند و زمانی که در میدان الکتریکی قرار می‌گیرند حرکت کنند. برعکس، وقتی نیروی مکانیکی به شبکه پیزوالکتریک وارد می شود، می تواند یک میدان الکتریکی ایجاد کند.

فرآیند مورد استفاده برای ایجاد ساختارهای شبکه نوعی روش مبتنی بر رزین است که در آن جوهرهای پیزوالکتریک به سرامیک های پیزوالکتریک با مواد داخلی فلزی اضافی جامد می شوند.

ربات‌ها این پتانسیل را دارند که حتی بیشتر کوچک شوند و محققان می‌گویند که ممکن است روزی آنقدر کوچک باشند که بتوانند به رگ‌های خونی انسان فرستاده شوند تا بتوانند دارو را به مکان‌های خاصی برسانند.

متا ربات پیزوالکتریک

ربات ها با باتری کار می کنند و می توان آنها را با یک باتری داخلی یا یک باتری از راه دور نصب کرد که از طریق یک سیم نازک به ربات متصل می شود.

Xiaoyu Zheng، دانشیار کار بر روی این پروژه در UCLA Samueli گفت: “ما متصور هستیم که این روش طراحی و چاپ مواد رباتیک هوشمند به تحقق طبقه ای از مواد مستقل کمک کند که می تواند جایگزین فرآیند مونتاژ پیچیده فعلی برای ساخت یک ربات شود.”

با حرکات پیچیده، حالت‌های چندگانه حسی و توانایی‌های تصمیم‌گیری قابل برنامه ‌ریزی که همگی کاملاً یکپارچه شده‌اند، شبیه یک سیستم بیولوژیکی است که اعصاب، استخوان‌ها و تاندون‌ها در کنار هم برای اجرای حرکات کنترل ‌شده کار می‌کنند.

متا ربات پیزوالکتریک

همانطور که مشاهده کردید ربات‌ها قابل برنامه‌ ریزی هستند و عملکرد ربات را می‌توان با استفاده از شبکه‌های ساخته شده مشخص کرد. تاکنون سه ربات نشان داده شده است که یکی از آنها قادر به اجتناب از اشیاء تصادفی، دیگری قادر به پاسخگویی به ضربه و سومی قادر به عبور از زمین ناهموار است .

علاوه بر پتانسیل انتقال دارو در داخل بدن انسان، محققان می گویند که در آینده می توان از این روبات ها حتی برای ارزیابی تهدید و سنجش محیطی در مناطق خطرناک استفاده کرد.