تکنیک جدید ربات‌ها برای راه رفتن روی آب، دست آورد پژوهشگران ویرجینیا
با الهام از حشرات آب‌پیمایی مانند واتر استرایدر، پژوهشگران دانشگاه ویرجینیا یک روش ساخت نوین ابداع کرده‌اند که به ربات‌های کوچک اجازه می‌دهد مستقیماً روی سطح آب شکل بگیرند و با حرکت‌هایی مبتنی بر گرما جابه‌جا شوند.
تیم تحقیقاتی دانشکده مهندسی و علوم کاربردی این دانشگاه روشی به نام HydroSpread توسعه داده که امکان الگوگذاری ربات‌های فوق نازک و انعطاف‌پذیر را مستقیماً روی سطح آب فراهم می‌کند. این روش که جزئیات آن در مجله Science Advances منتشر شده، یک مرحله دشوار از فرایند ساخت را حذف می‌کند و می‌تواند راه را برای تولید انبوه ربات‌های کوچک جهت پایش محیطی و عملیات جست‌وجو و نجات هموار سازد.
چالش اصلی در ساخت ربات‌های نرم آب‌پیما این بود که بدنه‌های بسیار نازک آن‌ها هنگام انتقال از سطح سخت (جایی که ساخته می‌شدند) به سطح آب آسیب می‌دیدند. روش جدید HydroSpread این مشکل را برطرف می‌کند، زیرا فیلم یا لایه مستقیماً روی سطح آب ساخته می‌شود. این فرایند با ریختن جوهر پلیمری مایع روی آب آغاز می‌شود.
در آزمایش‌ها، پژوهشگران ماده پلی‌دی‌متیل سیلوکسان (PDMS) را روی سطح آب ریختند که به صورت فیلم‌های دولایه کاملاً یکنواخت پخش شد. سپس با استفاده از لیزر، این فیلم‌ها با دقت بالا به شکل‌های دلخواه برش داده و الگوگذاری شدند. به گفته محققان، این روش نسبت به ساخت روی سطح جامد دقت بالاتری دارد، زیرا بستر مایع (آب) گرمای لیزر را به‌سرعت دفع می‌کند و از داغ شدن بیش از حد و ایجاد نقص در الگوها جلوگیری می‌شود.
با این روش دو نمونه اولیه ساخته شد، HydroFlexor که با حرکت‌های شبیه باله شنا می‌کند و HydroBuckler که با نوعی حرکت خمشی، مشابه حشرات آب‌پیما، روی آب راه می‌رود. حرکت این ربات‌ها توسط گرمای یک منبع مادون‌قرمز خارجی تأمین می‌شود که باعث می‌شود دو لایه فیلم با نرخ‌های متفاوت منبسط شده و حرکت ایجاد کنند.
پژوهشگران می‌گویند این تکنیک می‌تواند در ساخت فیلم‌های فوق نازک برای دستگاه‌های پزشکی پوشیدنی و همچنین قطعات انعطاف‌پذیر در صنعت الکترونیک آینده کاربرد داشته باشد.
