फ़िनलैंड में टाम्परे विश्वविद्यालय और चीन में अनहुई जियानझू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने सॉफ्ट रोबोटिक्स में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है।उनके अध्ययन में पहला टॉरॉयडल, प्रकाश-चालित माइक्रो-रोबोट पेश किया गया है जो बलगम जैसे चिपचिपे तरल पदार्थों में स्वायत्त रूप से चल सकता है।यह नवाचार चिकित्सा और पर्यावरण निगरानी जैसे क्षेत्रों में आशाजनक अनुप्रयोगों के साथ, जटिल वातावरण को नेविगेट करने में सक्षम सूक्ष्म रोबोट विकसित करने की दिशा में एक बड़ा कदम है।

उनका पेपर, जिसका शीर्षक था "शून्य-लोच-ऊर्जा मोड का उपयोग करके लाइट-स्टीयरेबल लोकोमोशन," हाल ही में थाप्रकाशितमेंप्रकृति सामग्री.

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से झांकने पर जीवन से भरपूर एक छिपे हुए ब्रह्मांड का पता चलता है।प्रकृति ने सूक्ष्म जीवों के लिए उनके चिपचिपे वातावरण में नेविगेट करने के लिए सरल तरीके तैयार किए हैं: उदाहरण के लिए, ई. कोली बैक्टीरिया कॉर्कस्क्रू गतियों को नियोजित करते हैं, सिलिया समन्वित तरंगों में चलते हैं, और फ्लैगेला खुद को आगे बढ़ाने के लिए चाबुक जैसी पिटाई पर भरोसा करते हैं।हालाँकि, अत्यधिक चिपचिपी शक्तियों के कारण, सूक्ष्म पैमाने पर तैरना एक मानव द्वारा शहद के माध्यम से तैरने का प्रयास करने के समान है।

प्रकृति से प्रेरित होकर, अत्याधुनिक सूक्ष्म-रोबोटिक प्रौद्योगिकियों में विशेषज्ञता रखने वाले वैज्ञानिक अब एक समाधान की राह पर हैं।टाम्परे विश्वविद्यालय के अग्रणी अनुसंधान के केंद्र में एक सिंथेटिक सामग्री है जिसे लिक्विड क्रिस्टलीय इलास्टोमेर के रूप में जाना जाता है।यह इलास्टोमेर लेजर की तरह उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करता है।गर्म होने पर, यह एक विशेष शून्य-लोचदार-ऊर्जा मोड (ZEEM) के कारण अपने आप घूमता है, जो स्थैतिक और गतिशील बलों की परस्पर क्रिया के कारण होता है।

टाम्परे विश्वविद्यालय के डॉक्टरेट शोधकर्ता और अध्ययन के पहले लेखक ज़िक्सुआन डेंग के अनुसार, यह खोज न केवल एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करती हैनरम रोबोटिक्सबल्कि जटिल वातावरण में नेविगेट करने में सक्षम सूक्ष्म रोबोटों के विकास का मार्ग भी प्रशस्त करता है।

वे कहते हैं, "इस शोध के निहितार्थ रोबोटिक्स से परे हैं, संभावित रूप से चिकित्सा और पर्यावरण निगरानी जैसे क्षेत्रों पर प्रभाव डाल रहे हैं। उदाहरण के लिए, इस नवाचार का उपयोग शारीरिक बलगम के माध्यम से दवा परिवहन और डिवाइस के लघुकरण के बाद रक्त वाहिकाओं को खोलने के लिए किया जा सकता है।"

डोनट आकार तैराकी रोबोटों के नियंत्रण को सरल बनाता है

दशकों से, वैज्ञानिक सूक्ष्म पैमाने पर तैराकी की अनूठी चुनौतियों से आकर्षित हुए हैं, यह अवधारणा भौतिक विज्ञानी एडवर्ड परसेल ने 1977 में पेश की थी। वह नेविगेशन में सुधार करने की क्षमता के लिए टॉरॉयडल टोपोलॉजी - डोनट आकार - की कल्पना करने वाले पहले व्यक्ति थे।ऐसे वातावरण में सूक्ष्म जीवों की संख्या जहां श्यान बल प्रभावी होते हैं और जड़त्व बल नगण्य होते हैं।इसे स्टोक्स शासन या निम्न रेनॉल्ड्स संख्या सीमा के रूप में जाना जाता है।हालाँकि यह आशाजनक लग रहा था, ऐसे किसी टोरॉयडल तैराक का प्रदर्शन नहीं किया गया था।

अब, टोरॉयडल डिज़ाइन में एक सफलता ने तैराकी रोबोटों के नियंत्रण को सरल बना दिया है, जिससे जटिल आर्किटेक्चर की आवश्यकता समाप्त हो गई है।गैर-पारस्परिक गति को ट्रिगर करने के लिए प्रकाश की एक किरण का उपयोग करके, ये रोबोट अपनी गतिविधियों को स्वायत्त रूप से निर्धारित करने के लिए ZEEM का लाभ उठाते हैं।

"हमारा नवाचार स्टोक्स शासन में त्रि-आयामी मुक्त तैराकी को सक्षम बनाता है और माइक्रोफ्लुइडिक वातावरण जैसे सीमित स्थानों की खोज के लिए नई संभावनाएं खोलता है। इसके अलावा, ये टॉरॉयडल रोबोट अपने पर्यावरण के अनुकूल होने के लिए रोलिंग और स्व-प्रणोदन मोड के बीच स्विच कर सकते हैं।"डेंग जोड़ता है।

डेंग का मानना ​​है कि भविष्य के शोध में कई टोरी की बातचीत और सामूहिक गतिशीलता का पता लगाया जाएगा, जिससे संभावित रूप से इन बुद्धिमान माइक्रोरोबोट्स के बीच संचार के नए तरीकों का पता चलेगा।

प्रकाश चालित सॉफ्ट रोबोटिक्स के विकास को अंतिम रूप देना

यह नवीनतम अध्ययन दो प्रमुख शोध परियोजनाओं के निष्कर्षों की परिणति का प्रतिनिधित्व करता है।

पहला प्रोजेक्ट,तूफान-बॉट्स, का उद्देश्य लिक्विड क्रिस्टल इलास्टोमर्स पर विशेष ध्यान देने के साथ सॉफ्ट रोबोटिक्स के क्षेत्र में शोधकर्ताओं की एक नई पीढ़ी को प्रशिक्षित करना है।इस परियोजना के हिस्से के रूप में, डेंग का डॉक्टरेट शोध प्रबंध अनुसंधान प्रकाश-चालित नरम रोबोट विकसित करने पर केंद्रित है जो हवा और पानी दोनों में कुशलतापूर्वक चल सकते हैं।उनके काम की सह-पर्यवेक्षण टाम्परे विश्वविद्यालय के प्रोफेसर एरी प्रीइमागी और प्रोफेसर हाओ ज़ेंग द्वारा की जाती है।

दूसरा प्रोजेक्ट,ऑनलाइन, गैर-संतुलन सॉफ्ट एक्चुएटर सिस्टम की खोज करता है।इस परियोजना का लक्ष्य आत्मनिर्भर गति प्राप्त करना है, जिससे लोकोमोशन, इंटरैक्शन और संचार जैसे उपन्यास रोबोटिक कार्यों को सक्षम किया जा सके।