إن المُحاولات العديدة في تَطوير المَواد و الاِبتكارات التي تُساهم في تطوير الروبوتات اَلطبية قد لا تَنجح دائمًا

ومع ذلك تَمكن فَريق مِن المهندسون فِي مُحاولة نَاجحة من خلال القيام بالعديد البحوثات المُستمرة إلى تَطوير دارة يُمكنها أن تَشفي نَفسها كَهربائيًا.

قَام الباحث كَارمل مَجيدي وهو أستاذ مشارك فِي اَلهندسة اَلميكانيكية في جامعة كارنيجي ميلون في دولة قطر وفَريقهُ في مُختبر الآلات اَلناعمة

بِصنع مَادة مَعدنية سائلة تشبه نوعاً ما الجلد قَادرة عَلى تَوصيل اَلكهرباء وإصلاح نفسها ذاتياً.

كَيف تَمكن المهندسون مِن صُنع اَلمادة اَلمعدنية اَلجديدة ؟

قام اَلفريق بإنشاء مُركبات بوليمر جَديدة قَابلة للمط ذات خَصائص كَهربائية وحَرارية مُحسنة واَكتشفوا طَريقة لِدمج سَبيكة مِعدنية تحتوي على غاليوم الإنديوم  في المطاط الصناعي

وبالتالي تَمكن اَلفريق مِن صُنع شيء جَديد عِبارة عَن مَادة مُركبة نَاعمة ومطاطية مُتعددة الوظائف

مَع مَيزة اَلحصول عَلى مُستويات مِثالية مِن الاستقرار اَلحراري واَلتوصيل اَلكهربائي .

قَال كارمل مجيدي الأستاذ اَلمشارك فِي اَلهندسة اَلميكانيكية :

يُمكننا الآن وَضع اَلمعدن السائل في أي بُوليمر أو حَتى بُوليمر مُشترك من أجل تَكييف خَصائص اَلمواد وتَحسين أدائها

هذا الشيء لم يتم القيام به من قبل وقد يفتح الباب أمام اكتشاف مواد جديدة في المستقبل.

 (Images courtesy of Carnegie Mellon University/Soft Machines Lab.)

فِي اَلصورة عَلى اَليسار قُطب نانوي مِعدني سَائل مُطعم بِسلاسل بِوليمر وفي اَلصورة عَلى اَليمين رَسم تَخطيطي  لِبوليمر مُطعم مِن طبقة الأكسيد لقطرة مِعدنية سَائلة .

أدى هَذا الِاختراع إلى إصدار وَرقة بَحثية مُوسعة تُسلط اَلضوء عَلى تَقدم الفريق بِما في ذلك اَلقدرة عَلى اِستخدام اَلمواد في الأجهزة اَلقابلة لِلارتداء

بِحيث تُركز اَلورقة البحثية عَلى جَهود فريق المهندسين لِجعل اَلمعدن اَلسائل فَعالاً في مَجموعة مِن المواد

بِما في ذلك اَلمواد الهُلامية والبوليمرات المختلفة  فضلاً عن قَدرته عَلى استخدامه للطباعة ثلاثية الأبعاد.

تُشير كِلتا الدراستين التي قام بهما فريق الباحثين في هذا المجال إلى قُدرات مُوسعة للبحث عِند استخدام مِعدنان سَائلين كَهربائيين معًا

بِشكل مُشابه لِكيفية شِفاء جلد الإنسان مِما يَجعل اَلدوائر أكثر قُدرة عَلى الَتكيف والمقاومة.

بالإضافة إلى ذلك تُوفر اَلمعادن اَلسائلة بَراعة لِلعديد مِن اِلاستخدامات لانها يُمكن إعادة تَشكيلها بِسلاسة .

مَرحلة اِلاختبار واَلتجريب لِلابتكار

تُوفر هَذه اَلمادة إمكانية مُثيرة مُحتملة لِلأجهزة القابلة لِلارتداء واَلروبوتات الِلينة في الَمستقبل.

تؤدي اَلتوصيلية اَلعالية لَلمعادن إلى إنتاج كَميات كبيرة من الطاقة إذا تَم دَمجها في جِهاز يُمكن ارتداؤه  فإن الحركة البشرية ستولد الكهرباء.

أخيراً

تَمكن اَلفريق مِن اَختبار هَذه اَلتقنية بِمساعدة سارة بيرجبريتر وهي أستاذة في اَلهندسة اَلميكانيكية فِي جَامعة كارنيجي ميلون

حَيث قَامت بِمساعدة اَلفريق فِي تَطوير عَملية تَصنيع مَكنتهم مِن اِستخدام اَلمواد لِلطباعة ثلاثية الأبعاد.

قام الفريق بِدمج اَلمواد اَلموصلة كَهربائيًا مع قماش تَم اِستخدامه لإنشاء شورتات رياضية.

أثناء اِلاختبار اَرتدى أحد اَلأشخاص شورت وَبدأ باَلركض عَلى جِهاز للمشي وتولدت كهرباء كَافية لِتشغيل مُستشعر لمِقياس اَلرطوبة اَلحرارية مع شاشة رَقمية.

يَعتقد اَلفريق أن ابتكارهم يُوفر مَادة قَابلة لِلتكيف قَد تُفيد في مَجموعة مِن اِلابتكارات المستقبلية مثل الاجهزة اَلقابلة لِلارتداء و الخلايا الشمسية واَلروبوتات.

  • إعداد : المهندس عبدالرحمن الحمادي
  • تحرير : المهندس بشار الحجي

مصدر المقال : أضغط هنا