‘שתילה אוטונומית’: הרובוטים הזעירים שעתידים להשפיע על עתיד היערות
חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה פיתחו סיבים זעירים הקשורים בקשרים חכמים, המסוגלים לקפוץ לגובה, לבצע תמרונים באוויר ואף לשתול זרעים בקרקע – ללא סוללה או אלקטרוניקה (טכנולוגיה)
חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה הציגו : רובוטים זעירים, בגודל של מילימטרים בודדים, המבוססים על סיבים שקשורים בקשרים, המסוגלים לאגור אנרגיה, להשתחרר בבת אחת – ולזנק לגובה של עד כשני מטרים. מעבר ליכולות האקרובטיות המרשימות, החוקרים מדגימים יישום מעשי בעל פוטנציאל סביבתי משמעותי: אוטונומית של זרעים.
המערכת מבוססת על סיב דו-שכבתי דק במיוחד. הליבה עשויה מקוולר קשיח המעניק חוזק מכני, בעוד שהמעטפת החיצונית עשויה מאלסטומר גבישי-נוזלי הרגיש לחום. כאשר הסיב מפותל ונקשר, הוא אוגר אנרגיה אלסטית – בדומה לקפיץ מתוח. עם עליית הטמפרטורה לטווח של 60 עד 90 מעלות צלזיוס, המעטפת מתכווצת, הקשר משתחרר – והאנרגיה גם היא משתחררת באחת, תוך יצירת תנועה מהירה ועוצמתית.
סוג הקשר קובע את אופי התנועה: קשר פשוט יוצר סיבוב באוויר, קשר "שמונה" מייצר סחרור, וקשרים מורכבים יותר מאפשרים רצף תנועות המזכיר זעיר. כל זאת מתרחש ללא מנוע, סוללה או שליטה חיצונית – אלא באמצעות תכנון חכם של מבנה החומר בלבד.
בשלב הבא חיברו החוקרים לרובוטים כנפיים דקיקות בהשראת זרעי מייפל, המסתובבים באוויר בעת נפילתם. כך ניתן לשלוט במסלול התנועה – קדימה או אפילו חזרה לאחור כמו בומרנג. כאשר חוברו לרובוטים זרעי אורן וארוגולה, התוצאה הייתה מרשימה: לאחר הקפיצה והנחיתה, הרובוטים הצליחו לחדור לקרקע בלחץ גבוה פי 30 משיטות קודמות שהתבססו על חדירה איטית באמצעות לחות. הזרעים אף נבטו בהצלחה.
החוקרים מציינים כי בעוד שפתרונות קודמים נשענו על גשם, הטכנולוגיה החדשה מנצלת חום – משאב זמין יותר באזורים חמים ויבשים, שבהם יש צורך דחוף בייעור מחדש. "לא תמיד יש גשם, אבל תמיד יש שמש", הסבירה פרופ’ שו יאנג, שהובילה את ה.
כעת פועלים החוקרים לשפר את המערכת, בין היתר באמצעות שימוש בחומרים ידידותיים יותר לסביבה והורדת טמפרטורת ההפעלה. הפרויקט, שנערך בשיתוף עם אוניברסיטת UCLA, זכה למימון מצד הקרן הלאומית למדע (NSF) ומשרד המחקר של צבא ארצות הברית.
לדברי החוקרים, מדובר רק בתחילת הדרך. "אנחנו מתחילים מתופעות מעניינות," אמרה יאנג, "ואז בודקים עד כמה ניתן למתוח אותן – והאם הן יכולות לפתור בעיות אמיתיות בעולם".
23:11
לפני 16 דקות
23:09
לפני 17 דקות
22:34
לפני 53 דקות
20:17
לפני 3 שעות