एक छोटे से परजीवी कीड़ा के आंदोलनों से प्रेरित होकर, जॉर्जिया टेक इंजीनियर्स ने 5 इंच का सॉफ्ट रोबोट बनाया है जो बास्केटबॉल के घेरा के रूप में उच्च कूद सकता है।
उनका डिवाइस, कार्बन-फाइबर रीढ़ के साथ एक सिलिकॉन रॉड, 10 फीट ऊंची छलांग लगा सकता है, भले ही उसके पैर न हों। शोधकर्ताओं ने नेमाटोड्स के हाई-स्पीड वीडियो को देखने के बाद खुद को आगे और पीछे की ओर खुद को उकसाने के लिए विषम आकृतियों में पिन करने के बाद बनाया।
शोधकर्ताओं ने 23 अप्रैल को सॉफ्ट रोबोट का वर्णन किया विज्ञान रोबोटिक्स। उन्होंने कहा कि उनके निष्कर्ष विभिन्न इलाकों में, विभिन्न ऊंचाइयों पर, कई दिशाओं में कूदने में सक्षम रोबोट विकसित करने में मदद कर सकते हैं।
“नेमाटोड्स एक मानव बाल की तुलना में पतले शरीर के साथ अद्भुत जीव हैं,” सनी कुमार ने कहा, पेपर के लीड कॉथोर और स्कूल ऑफ केमिकल एंड बायोमोलेक्यूलर इंजीनियरिंग (CHBE) में एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता। “उनके पास पैर नहीं हैं, लेकिन वे अपने शरीर की लंबाई 20 गुना तक कूद सकते हैं। यह मेरे जैसा है और किसी तरह तीन मंजिला इमारत पर छलांग लगा रहा है।”
नेमाटोड, जिसे गोल कीड़े के रूप में भी जाना जाता है, पृथ्वी पर सबसे प्रचुर जीवों में से हैं। वे पर्यावरण में और मनुष्यों, कीड़ों और जानवरों के भीतर रहते हैं। वे अपने मेजबान में बीमारियों का कारण बन सकते हैं, जो कभी -कभी फायदेमंद हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, किसान और बागवान कीटनाशकों के बजाय नेमाटोड का उपयोग करते हैं ताकि आक्रामक कीड़ों को मारने और पौधों की रक्षा की जा सके।
एक तरह से वे अपने शरीर में प्रवेश करने से पहले अपने मेजबान पर कुंडी लगाते हैं। हाई-स्पीड कैमरों का उपयोग करते हुए, विक्टर ऑरेटेगा-जिमेनेज़-एक पूर्व जॉर्जिया टेक रिसर्च साइंटिस्ट, जो अब कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में एक संकाय सदस्य हैं, बर्कले-ने देखा कि जीव अपने शरीर को अलग-अलग आकृतियों में मोड़ते हैं, जहां वे जाना चाहते थे।
पीछे की ओर हॉप करने के लिए, नेमाटोड्स एक किंक बनाने के लिए अपने शरीर के मध्य बिंदु को कसते हुए अपने सिर को इंगित करते हैं। आकार स्क्वाट स्थिति में एक व्यक्ति के समान है। वहां से, कीड़ा अपने विपरीत आकार में संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग पीछे की ओर बढ़ाने के लिए करता है, अंत में, एक जिमनास्ट की तरह एक बैकफ्लिप कर रहा है।
आगे कूदने के लिए, कीड़ा अपने सिर को सीधा इंगित करता है और अपने शरीर के विपरीत छोर पर एक किंक बनाता है, हवा में उच्च इंगित करता है। रुख किसी के लिए एक व्यापक कूदने की तैयारी के समान है। लेकिन सीधे रुकने के बजाय, कीड़ा ऊपर की ओर गुदगुदाता है।
कुमार ने कहा, “मास के अपने केंद्र को बदलने से इन प्राणियों को यह नियंत्रित करने की अनुमति मिलती है कि वे किस तरह से कूदते हैं। हमें इस छोटे पैमाने पर किसी भी अन्य जीव के बारे में पता नहीं है जो एक ही ऊंचाई पर दोनों दिशाओं में कुशलता से छलांग लगा सकता है।”
और वे अपने शरीर को गाँठ में बांधने के बावजूद ऐसा करते हैं।
“किंक आमतौर पर डीलब्रेकर्स होते हैं,” एक CHBE पोस्टडॉक्टोरल फेलो और लीड कोआथोर इशांत तिवारी ने कहा। “किंकड रक्त वाहिकाओं से स्ट्रोक हो सकते हैं। किंक्ड स्ट्रॉ बेकार हैं। किंक्ड होसेस ने पानी को काट दिया। लेकिन एक किंक नेमाटोड ऊर्जा को संग्रहीत करता है जो हवा में खुद को आगे बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है।”
उनके वीडियो देखने के बाद, टीम ने कूदने वाले नेमाटोड्स का सिमुलेशन बनाया। फिर उन्होंने छलांग लगाने वाले कीड़े के व्यवहार को दोहराने के लिए नरम रोबोट का निर्माण किया, बाद में उन्हें कूदने में तेजी लाने के लिए कार्बन फाइबर के साथ उन्हें मजबूत किया
कुमार और तिवारी एसोसिएट प्रोफेसर साद भामला की प्रयोगशाला में काम करते हैं। उन्होंने ओरेटेगा-जिमेनेज़ और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड में शोधकर्ताओं के साथ परियोजना पर सहयोग किया।
समूह ने पाया कि किंक नेमाटोड्स को प्रत्येक कूद के साथ अधिक ऊर्जा संग्रहीत करने की अनुमति देता है। वे तेजी से इसे जारी करते हैं – एक मिलीसेकंड के दसवें में – छलांग लगाने के लिए, और वे कई बार प्रक्रिया को दोहराने के लिए पर्याप्त कठिन हैं।
अध्ययन से पता चलता है कि इंजीनियर कार्बन फाइबर या अन्य सामग्रियों से बने सरल लोचदार सिस्टम बना सकते हैं जो विभिन्न इलाकों में हॉप करने के लिए किंक का सामना कर सकते हैं और उनका शोषण कर सकते हैं।
कुमार ने कहा, “हाल ही में एक कूदने वाले रोबोट को चंद्रमा पर लॉन्च किया गया था, और अन्य छलांग लगाने वाले रोबोट को खोज और बचाव मिशनों में मदद करने के लिए बनाया जा रहा है, जहां उन्हें अप्रत्याशित इलाके और बाधाओं को पार करना पड़ता है,” कुमार ने कहा। “हमारी प्रयोगशाला दिलचस्प तरीके खोजती है कि जीव अपने अद्वितीय शरीर का उपयोग दिलचस्प काम करने के लिए करते हैं, फिर उन्हें नकल करने के लिए रोबोट का निर्माण करते हैं।”
