إذا كنت تعتقد أن الروبوتات العنكبوتية الميتة هي كائنات مخيفة لا نراها سوى في أفلام الرعب أو تُمثّل لك أسوأ كوابيسك، فلدي بعض الأنباء السيئة لك. قام المهندسون الميكانيكيون من جامعة رايس الأمريكية بتحويل جثث العناكب الميتة إلى ما يسمونه “ميكروبوتات” أو “necrobots” قادرة على العمل كروبوتات ميكانيكية تقوم بالتقاط الأشياء الدقيقة.
ما هي “الميكروبوتات”؟
لا يعد استخدام خصائص أو مكونات الحيوانات لإنشاء أنظمة روبوتية أمرًا جديدًا في مجال البحث العلمي. حيث يوجد لدينا نوعان منها وهما: الروبوتات الحيوية، الروبوتات الهجينة.
في الروبوتات الحيوية، يُجري الباحثون العلميون دراسات مُكثّفة عن الهيكل الفيزيائي للحيوان من أجل اشتقاق أفكار للتصميم ومن ثمّ تنفيذها في أنظمة هندسية معقدة. فيما يخص الروبوتات الهجينة، تعمل المواد البيولوجية الحية أو النشطة كأساس للنظام الهيكلي للروبوت والذي يتطلب صيانة دورية ودقيقة.
من خلال إعادة توظيف العناكب الميتة لتكون بمثابة روبوت ميكانيكي، أحدث فريق جامعة رايس طفرة علمية ملحوظة في ذلك المجال. يتم الآن استخدام المواد الحيوية كمكونات آلية يتم استخدامها في صناعة الروبوتات، مما يعني أننا بصدد عصر “الميكروبوتات”.
لماذا العناكب تحديدًا؟!
يوضح دانييل بريستون، المؤلف المشارك للدراسة، أن مختبر الفريق متخصص في أنظمة الروبوتية اللينة التي غالبًا ما تستخدم مواد غير تقليدية في التطوير والصناعة، على عكس البلاستيك الصلب والمعادن والإلكترونيات.
وبالتالي يبدو منطقيًا أنهم يستخدمون العناكب لتحقيق تلك الطفرة العلمية في الروبوتات الهجينة، العنكبوت كائن حي لم يتم استخدامه من قبل في ذلك المجال ولكن لديه الكثير من الإمكانات التي يجب استغلالها بالصورة الأمثل.
كما أشار إلى أن إن جسد العنكبوت الميت هو الهندسة المعمارية المثالية للروبوت صغير الحجم والسبيل نحو تطوير روبوت حيوي أصيل يتشارك الكثير من المكونات الجينية مع العناكب.
على عكس البشر والثدييات الأخرى التي تحرك أطرافها عن طريق العضلات المنتشرة في كامل أنحاء الجسد، تستخدم العناكب نظام هيدروليكي دقيق للحركة.
لا يمتلكون سوى عضلات مثنية فقط، والتي تسمح لأرجلهم بالالتفاف، وتمددهم للخارج أيضًا بواسطة نظام ضغط إلهي رائع شديد الإبداع. تسمح الصمامات الداخلية في جسد العناكب أيضًا بالتحكم في كل رجل على حدة.
عندما يموتون، يفقدون القدرة على الضغط بنشاط على أطرافهم وأجسادهم. هذا هو السبب في أنهم ينكمشون ويلتفون حول أنفسهم.
كيف حوّل المهندسون العناكب إلى روبوتات؟
يتطلب إنشاء روبوتات العنكبوت خطوة تصنيع واحدة وبسيطة إلى حد ما. قام العلماء باقتحام النظام الهيدروليكي للعناكب باستخدام إبرة، وربطوا القابض الذي يُستخدم في عملية التقاط المكونات الدقيقة من على الأرض بالغراء فائق الالتصاق. ومن ثمّ قاموا بتوصيل الطرف الآخر من الإبرة بأحد منصات الاختبار في المختبر أو حقنة محمولة. أدى ذلك إلى توفير كمية صغيرة من الهواء مما ساهم في تنشيط الساقين على الفور تقريبًا.
سمح لهم ذلك بالتحكم في جميع أرجل العنكبوت في نفس الوقت. في الفيديو أعلاه، يتم توضيح كيف تعمل العناكب الآلية. ضع في اعتبارك أنه من المحتمل أن يتسلل إليك أحدها إذا كنت تخشى العناكب الحقيقية.
من تجربة غريبة إلى تقنية مفيدة ستُغيّر الكثير مُستقبلًا
استخدم الفريق العناكب الذئبية في تلك التجربة وأظهرت الاختبارات أن تلك الروبوتات العنكبوتية قادرة على رفع أكثر من 130٪ من وزن أجسامهم. لقد جعلوها كذلك تتحكم في لوحة الدائرة الكهربائية، وتحريك بعض الأشياء، بل ورفع عنكبوتًا آخر.
ووجدوا أيضًا أن ذلك الروبوت necrobot يمكن أن يتحمل ما يقرب من 1000 دورة فتح وإغلاق، قبل أن يبدأ في إظهار علامات التآكل والتلف. ولكن ما الذي يمكن أن تُضيفه تلك الروبوتات للإنسان؟
هناك الكثير من مهام النقل والانتقاء التي يمكنها أن تقوم بها بدقة، بجانب المهام المتكررة مثل فرز الأشياء أو تحريكها في نطاق محدود، وربما حتى أشياء مثل تجميع الإلكترونيات الدقيقة. يمكن أن يكون هناك تطبيق آخر يستخدم necrobots لالتقاط الحشرات الصغيرة في الطبيعة، لأنها بطبيعتها مموهة ويُمكنها التخفي بنجاح.
تبدو روبوتات necrobots مثل عناكب الزومبي التي تعود إلى الحياة – وإذا كان لديك فوبيا من تلك الكائنات، فمن المؤكد أنك لن ترغب في استخدامها في التقاط الأشياء بالقرب منك. ومع ذلك، من المذهل كيف أدى اندماج علم الأحياء والروبوتات إلى تغيير التكنولوجيا الحديثة.
