نسل جدید ربات‌های آینده نه تنها دارای بدنه‌ای نرم و انعطاف پذیر است بلکه بخشی از «تفکر» آن نیز با استفاده از کریستال‌های مایع انجام می‌شود.
*** مکانیزم ساخت ربات با استفاده از کریستال مایع
به گزارش صنایع، ربات‌های امروزی شامل دو بخش اصلی مکانیکی و الکترونیکی هستند، بخش مکانیکی و شاسی آنها معمولا از فلزات، پلاستیک و مواد کامپوزیتی ساخته می‌شود، بخش الکترونیکی نیز که شامل سنسور‌ها، تقویت کننده‌ها، پردازشگر و درایور‌ها می‌باشد از مواد سخت ساخته می‌شود.
اکنون رباتی را تصور کنید که نه تنها دارای بدنه‌ای نرم و انعطاف پذیر است بلکه بخشی از «تفکر» آن نیز با استفاده از کریستال‌های مایع انجام می‌شود!
نتیجه یک تحقیق که اخیرأ در تاریخ ۲۳ فوریه ۲۰۲۲ در سایت Science Advances منتشر شده نشان می‌دهد برخی دانشمندان مجذوب ویژگی‌های «کریستال مایع» برای ساخت کامپیوترها و ربات‌ها هستند، انعطاف‌پذیری زیاد و لمس ملایم اشیاء توسط ربات‌هایی که از کریستال مایع ساخته شده‌اند بدان معنی است که این ربات‌ها قادرند کارهایی را انجام دهند که ربات‌هایی با بدن سخت قادر به انجام آنها نیستند.
مولکول‌های کریستال مایع تمایل به کشیده شدن دارند، وقتی در کنار هم قرار می‌گیرند ساختاری مانند ردیف‌های مستقیم اتم‌ها در کریستال الماس را به خود می‌گیرند اما این ساختار مانند یک شیء جامد و گیر‌کرده در یک جای مشخص نیست بلکه همانند مایعات جابجا می‌شود.
از کریستال‌های مایع پیش از این در ساخت ال سی دی لب‌تاپ‌ها، گوشی‌های همراه و … استفاده شده است ولی خواص شگفت‌انگیز آنها برای مصارف در صنعت هوش مصنوعی و رباتیک همیشه برای دانشمندان جذاب بوده است.
یکی از پیامدهای نظم مولکولی در کریستال‌های مایع این است که «نقص توپولوژیکی» ایجاد می‌کنند(نقص‌های توپولوژیکی نقص‌هایی هستند که نظم سیستم‌های منظم را به هم می‌ریزند. همچون نقص‌های ساختاری در جامدات بلورین یا دیواره‌ی حوزه‌های جداگانه در درون مواد فرومغناطیس که جهت‌گیری‌های مختلف مغناطیسی دارند).
ولی بر خلاف نقص توپولوژیکی کریستال‌های جامد که سلب هستند این نقاط همزمان با حرکت کریستال مایع به اطراف، حرکت می‌کنند.
محققین هنوز مطمئن نیستند که آیا می‌توانند از این«نقایص توپولوژیک» برای انتقال اطلاعات همانند الکترون ها در مدارهای الکترونیکی استفاده کنند! اما برای ساخت فناوری از این نقص‌ها هدایت آنها به محل‌های از پیش تعیین شده ضروری است.
تحقیقات نشان می‌دهد که کنترل رفتار آنها بسیار دشوار است.
«به طور معمول، اگر از طریق میکروسکوپ به کریستال مایع فعال نگاه کنید هرج و مرج کامل را مشاهده خواهید کرد، نقص‌هایی که به صورت کاملا نامنظم جابجا می شوند.»
البته محققین در سال گذشته برای کنترل این نقص‌های توپولوژیکی آزمایش‌های موفقیت‌آمیز نیز داشته‌اند.
این محققین نشان دادند اگر با تابش نور، انرژی قرار گرفته بر روی مناطق مشخصی از این کریستال‌های مایع را کنترل کنند آنگاه می‌توانند حرکت این نقص‌های توپولوژیکی را در جهات خاص، هدایت کنند.
یکی از محققین این تحقیق می گوید، «نقص های توپولوژیک این کریستال‌های مایع شباهت زیادی با الکترون‌های یک مدار الکترونیکی دارند، ما می‌توانیم آنها را در فواصل طولانی حرکت دهیم، تقویت کنیم و انتقال آنها را مانند دروازه ترانزیستوری ببندیم یا باز کنیم، بدین معنی که می‌توانیم از آنها حتی برای عملیات‌های نسبتاً پیچیده استفاده کنیم»
او معتقد است در آینده می‌توانیم از نقص های توپولوژیکی برای انتقال مقادیر کمی مایع یا مواد دیگر از مکانی به مکان دیگر در درون دستگاه‌هایی کوچک استفاده کنیم.
به عنوان مثال، شاید بتوان حتی عملکردهایی مشابه را در داخل یک سلول مصنوعی انجام دهیم، شاید حتی در طبیعت، سیستم‌های بیولوژیکی نیز از مکانیسم‌هایی مشابه برای انتقال اطلاعات یا انجام رفتارهای درون سلولی استفاده می‌کنند.
بیشتر بخوانید:
ابداع فناوری جدید در هوش مصنوعی/ خرخر خوک‌ها ترجمه می‌شود
حمایت همراه اول از چالش‌های نوآورانه در حوزه هوش مصنوعی
انتهای پیام///
