توسعه ربات‌های تغییر شکل دهنده با کمک کریستال‌های مایع

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، تحقیقی جدید یک روش ساده و خلاقانه برای دستکاری ویژگی های مولکولی کریستال های مایع به وسیله قرار گرفتن در معرض نور را توصیف کرده است.

آلوین مودین محقق حوزه فیزیک در دانشگاه جان هاپکینز این پژوهش را رهبری کرده است. محققان برای ایجاد یک روش ارزان قیمت جهت شکل دادن به مولکول های کریستال مایع در حالت سه بعدی از ابزارهای معمولی مانند میکروسکوپ و لنز استفاده کردند.

این فرایند به آزمایشگاه ها و تولید کنندگان در سراسر جهان کمک می کند پتانسیل کریستال های مایع در خلق نسل آینده ربات ها و دوربین ها را آزاد کنند. مودین در این باره می گوید: با کمک این روش هر آزمایشگاهی با یک میکروسکوپ و مجموعه ای از لیزرها می تواند کریستال های مایع را در الگوهای دلخواه خود تنظیم کند. آزمایشگاه های صنعتی و تولید کنندگان احتمالا طی یک روز بتوانند این روش را به کار گیرند.

یکی از دلایل محبوبیت کریستال های مایع توانایی آنها برای جریان یافتن مانند مایعات است. این مواد همزمان می توانند مانند جامدات یک جهت ثابت را حفظ کنند. آنها بخشی مهم از نمایشگرهای ال سی دی، ابزارهای عکسبرداری پزشکی زیستی و دیگر دستگاه های نیازمند کنترل دقیق نور هستند.

با این وجود دستکاری تنظیمات آنها در حالت سه بعدی پرهزینه و فرایندی حساس است. بنابراین محققان در معرض نور قرار گرفتن یک ماده حساس به نور روی شیشه را کنترل کردند و با موفقیت جهت گیری سه بعدی کریستال های مایع را دستکاری کردند.

این آزمایش بسیار جالب است. محققان نور قطبش یافته و قطبش نیافته را به وسیله میکروسکوپ روی کریستال های مایع تاباندند. آنها متوجه شدند در نور قطبش یافته، امواج نوری به جای آنکه به طور تصادفی در جهات مختلف نوسان کنند، در جهات خاصی حرکت می کنند. این ویژگی نور قطبش نیافته است.

محققان با کمک این روش از کریستال های مایع لنزهای میکروسکوپی ساختند که قادر به متمرکز کردن نورشدند که وابسته به قطبش نوری بودکه از آن می تابید. این امر فرصت های زیادی برای ابزارهای قابل برنامه ریزی ایجاد می کند که می توانند خود را با محرک ها منطبق کنند. به عنوان مثال ربات هایی مانند لاستیک می توانند اشیای پیچیده یا لنزهای دوربین را کنترل کنند که در شرایط نوری مختلف فوکوس آنها تغییر می کند.

کاربردهای احتمالی این ابزار بسیار وسیع است. به عنوان مثال می توان با کمک آن ربات هایی ساخت که برای حرکت روی سطوح چالش برانگیز شکل خود را تغییر می دهند.