يد صناعية خارقة تستخدم أسلاكًا ذكية لمحاكاة الأنسجة العضلية
برلين: «الشرق الأوسط»
صنع مهندسون ألمان يدا صناعية استبدلوا فيها العضلات بأسلاك ذكية فكل ما يحتاجه الأمر هو شحنة كهربائية لجعل تلك الأسلاك تنقبض أو ترتخي مما يعني أن هذه اليد يمكن أن تعمل من دون الأجهزة الإلكترونية الكبيرة التي عادة ما تجعل مثل هذه الأطراف الصناعية غير عملية.
صمم اليد البلاستيكية الخفيفة التي استخدم في تصنيعها طابعة ثلاثية الإبعاد فريق أبحاث من جامعة سارلاند. والأنسجة الشبيهة بالعضلات مصنوعة من شرائح من النيكل والتيتانيوم لا يتعدى سمكها سمك شعرة الإنسان. تلك الأسلاك المعدنية التي يطلق عليها اسم مزيج معدني حافظ للذاكرة تتمتع بأعلى درجة من الطاقة المكثفة بين كل الآليات الحركية المعروفة مما يمكن اليد من القيام بحركات قوية في حيز ضيق. وتشرح الأستاذة الجامعية شتيفان سيلكه من جامعة سارلاند التقنية قائلة: «هذا يمكننا من تصنيع أنظمة خفيفة بشكل خاص ولأنها تجيء في شكل أسلاك يمكن استخدامها كعضلات صناعية. ولذلك نصنع أنظمة مستلهمة من الأحياء انظر إلى الطبيعة لتستلهم نموذجا ناجحا وهذا ما أدركناه مع أول نموذج ليد صناعية باستخدام أسلاك معدنية حافظة للذاكرة».
وتعبير «الحافظة للذاكرة» يعني أن الأسلاك قادرة على العودة إلى وضعها الأصلي بعد تشويهها عمدا. وفي حالة اليد الصناعية الخارقة تغير الشحنة الكهربائية بنيانها مما يجعلها تتقلص كالعضلات. وحين تتوقف الشحنة الكهربائية تتذكر الأسلاك شكلها الأصلي وتعود إليه.
وقدم الباحثون نموذجا أوليا لخفاش لديه سلكان من المزيج المعدني الحافظ للذاكرة لأحداث حركة الجناحين وهو طائر.
وقالت المهندسة فيلومينا سايمون التي تحضر الدكتوراه وساهمت في تطوير اليد الخارقة إن فريقها حاكى تركيبة العضلات في جسم الإنسان ووضع الأسلاك الدقيقة في مجموعات لمحاكاة الأنسجة البشرية. وهذه الشبكة من الأسلاك توفر مسطحا أكبر يتم من خلاله توزيع الحرارة وهو ما يؤدي إلى تعرضها إلى تقلص وتمديد سريع تماما مثل عضلات الإنسان.
وقالت سايمون «الأسلاك هي التي تحدث حركة اليد وحين تحفز تلك الأسلاك تنقبض ونحن نستفيد من هذه الانقباضات لنحرك الأصابع. بل نستطيع تحريك كل مجموعة على حدة».
وأضافت أن شريحة واحدة للتحكم بوسعها السيطرة على الأسلاك الذكية التي تستخدم المقاومة الكهربائية لتعمل.