نقطة أخبار العلوم الآن أصبح التحكم بالأهداب الإصطناعية بواسطة الضوء والمغناطيس ممكناً!

الآن أصبح التحكم بالأهداب الإصطناعية بواسطة الضوء والمغناطيس ممكناً!

عَكف باحثون من جامعة ولاية كارولينا الشمالية وجامعة إيلون على عمل أهداب اصطناعية ، أو هياكل تشبه الشعر ، يمكن أن تنحني إلى أشكال جديدة تحت استجابة لمجال مغناطيسي ، ثم تعود إلى شكلها الأصليّ حينما تتعرض لمصدر الضوء المناسب.

يقول جو تريسي؛ المؤلف البحثي لورقةٍ في العمل وأستاذ علوم وهندسة المواد في كارولينا الشمالية: “هذا العمل يوسع من قدرات الأهداب المغناطيسية كما يوسع أيضاً فهمنا لسلوكياتهم ، والتي لها تطبيقات مُمكنة في الروبوتات اللينة ، بما في ذلك الميكروبات الحيوية”. مضيفاً: “النقطة الجوهرية في هذا العمل هي أننا أظهرنا أهداب ذاكرة مغناطيسية الشكل والتي يمكن ضبط شكلها، وقفلها، وإلغاء قفلها، وإعادة تشكيلها. وهذه الخاصية ستكون مفيدة للتطبيقات المتطورة والجديدة.”

نتائج هذا الإكتشاف مبنيةٍ على بحث الفريق السابق لتصميم الروبوتات الناعمة التي أمكن التحكم فيها بواسطة المغناطيس والضوء. ومع ذلك ، هناك انحرافات كبيرة عن العمل السابق.

و  يقول بن إيفانز ، مؤلف مشارك في الورقة وأستاذ الفيزياء في إيلون: “الأهداب حُفزت عن طريق عزم دوران مغناطيسيّ، مما يعني أنها تستدير وتصطف ضمن المجال من قبل معناطيس دائم غير باهض القيمة” وأضاف “يرتكز تشغيل الروبوتات الناعمة في عملنا السابق على تدرجات المجال المغناطيسي ، والتي حركت الروبوت عن طريق سحبه. ويقدم النهج الجديد أداة أخرى لتصميم الروبوتات الناعمة.”

طور الباحثون أيضًا نموذجًا نظريًا يسمح للمستخدمين بالتنبؤ بكيفية استجابة أهداب الذاكرة المغناطيسية الشكل عند تشغيلها ، أو وضعها في الحركة. والإضافة إلى ذلك ، يشرح النموذج لماذا تستجيب الأهداب وفقاً للطريقة التي يفعلونها.

تقول جيسيكا ليو ، المؤلفة الأولى للورقة والحاصة على شهادة دكتوراه حديثاً من نورث كارولينا: “الأهداب المغناطيسية هذه بسيطة أيضًا في التصنيع من خلال التجميع الذاتي باستخدام مغناطيس دائم غير باهض الثمن ومكلف”. وأضافت “نحن متفائلون بأن هذه العروض التوضيحية ونموذجنا يمكن أن يساعدا مجتمع البحث على تصميم أنظمة هدبية بقدرات جديدة لتطبيقات محددة.”

يقول تريسي: “نعتقد أن هذا العمل سيسهم في تطوير قدرات الروبوتات اللينة”.

 

 

“الذاكرة الحرارية القابلة لإعادة التشكُّل بشكل أهداب مغناطيسية”

مصادر: 1. 2