-
مادة ذكية لإنتاج الأنسجة العضلية والعصبية الإصطناعية
تحتاج التطورات الجديدة في مجال الروبوتات المرنة والتقنيات القابلة للارتداء والوصلات بين البشر والآلات إلى نوع جديد من المواد المرنة التي تغير شكلها كي تتكيف مع البيئة المحيطة بها وتحصل على الطاقة باستخدام أجهزة إلكترونية نقّالة. وطور باحثو جامعة كارنيجي ميلون مادة تجمع صفات فريدة من التوصيل الكهربائي والحراري العالي وقدرات تحفيزية تختلف عن غيرها من المركبات المرنة.
ونشرت نتائج الدراسة في دورية بروسيدينجس أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينسيز، وأوضح الباحثون فيها مزايا هذه المادة الجديدة الذكية التي تغير شكلها استجابةً للبيئة المحيطة بها.
وقال كارميل ماجيدي، بروفيسور الهندسة الميكانيكية ومدير مختبر الآلات المرنة في جامعة كارنيجي ميلون «لا تقتصر مزايا المادة على التوصيل الحراري والكهربائي فحسب، بل إنها ذكية أيضًا. فمثلما يسحب الإنسان يده بعيدًا إن لمس مادة ساخنة أو حادة، تشعر المادة بالبيئة المحيطة بها وتستجيب لها. وتتضمن مسارات كهربائية تشبه الأعصاب ما يجعلها أقرب إلى النسيج العصبي الاصطناعي.»
والبروفيسور ماجيدي رائد في مجال تطوير أنواع جديدة من المواد لاستخدامها في هندسة المواد والروبوتات المرنة. وطور فريقه سابقًا هياكل متقدمة باستخدام قطرات نانوية وميكروية من المعادن السائلة المكونة من خليط الجاليوم والإنديوم. وتعد هذه أول مرة تدمج فيها المختبرات هذه التقنية مع بلورات البوليمرات المرنة. وتعاون الفريق مع كلٍ من تايلور وير، الخبير في بلورات البوليمرات المرنة والأستاذ في الهندسة الحيوية في جامعة تكساس، وتلميذه سيدريك أمبولو.
تتمتع المادة بميزة توصيل كهربائي عال ما يسهم من دمجها مع الأجهزة الإلكترونية التقليدية واستجابتها السريعة للمس وتغيير شكلها. وستستخدم في التطبيقات التي تتطلب أجهزة إلكترونية مرنة مثل الرعاية الصحية والملابس والحواسيب القابلة للارتداء والأجهزة المساعدة والروبوتات والسفر إلى الفضاء.
