दक्षिण कोरिया के वैज्ञानिकों ने छोटे चुंबकीय रोबोटों के झुंड विकसित किए हैं जो चींटियों की तरह मिलकर काम करते हैं और अपने आकार से कई गुना बड़ी वस्तुओं को पार करने और उठाने सहित अत्यंत कठिन कार्य करते हैं।
निष्कर्ष, बुधवार, 18 दिसंबर को सेल प्रेस जर्नल में प्रकाशित हुए उपकरणसुझाव देते हैं कि घूमते हुए चुंबकीय क्षेत्र के तहत काम करने वाले इन माइक्रोरोबोट झुंडों का उपयोग चुनौतीपूर्ण वातावरण में कठिन कार्यों को करने के लिए किया जा सकता है, जिन्हें संभालने के लिए व्यक्तिगत रोबोट संघर्ष करेंगे, जैसे कि अवरुद्ध धमनियों के लिए न्यूनतम आक्रामक उपचार की पेशकश करना और जीवों का सटीक मार्गदर्शन करना।
दक्षिण कोरिया के सियोल में हनयांग विश्वविद्यालय में ऑर्गेनिक और नैनो इंजीनियरिंग विभाग के लेखक जियोंग जे वी कहते हैं, “माइक्रोरोबोट झुंडों की अपने परिवेश के प्रति उच्च अनुकूलन क्षमता और झुंड नियंत्रण में उच्च स्वायत्तता का स्तर आश्चर्यजनक था।”
विए और सहकर्मियों ने परीक्षण किया कि विभिन्न असेंबली कॉन्फ़िगरेशन वाले माइक्रोरोबोट झुंड विभिन्न प्रकार के कार्यों में कितना अच्छा प्रदर्शन करते हैं। उन्होंने पाया कि उच्च पहलू अनुपात असेंबली वाले झुंड एक एकल माइक्रोरोबोट की शरीर की लंबाई से पांच गुना अधिक बाधा पर चढ़ सकते हैं और एक-एक करके, एक बाधा पर उछाल सकते हैं।
उच्च पैकिंग घनत्व वाले 1,000 माइक्रोरोबोटों के एक बड़े झुंड ने एक बेड़ा बनाया जो पानी पर तैरता था और खुद को एक गोली के चारों ओर लपेटता था जिसका वजन प्रत्येक व्यक्तिगत रोबोट से 2,000 गुना अधिक था, जिससे झुंड को तरल के माध्यम से दवा ले जाने में मदद मिली।
शुष्क भूमि पर, एक रोबोट झुंड प्रत्येक व्यक्ति की तुलना में 350 गुना अधिक भारी माल परिवहन करने में कामयाब रहा, जबकि एक अन्य माइक्रोरोबोट झुंड अवरुद्ध रक्त वाहिकाओं के समान ट्यूबों को खोलने में सक्षम था। अंत में, घूमने और कक्षीय खींचने की गति के माध्यम से, विए की टीम ने एक प्रणाली विकसित की जिसके माध्यम से रोबोट झुंड छोटे जीवों की गति का मार्गदर्शन कर सकते हैं।
वैज्ञानिकों की रुचि इस बात का अध्ययन करने में बढ़ गई है कि कैसे रोबोटों के झुंड सामूहिक रूप से लक्ष्यों को प्राप्त कर सकते हैं, जिस तरह से चींटियाँ रास्ते में अंतराल को पाटने के लिए एक साथ आती हैं या बाढ़ से बचने के लिए बेड़ा के आकार में मंडराती हैं। इसी तरह, एक साथ काम करने से रोबोट विफलता के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो जाते हैं – भले ही समूह के कुछ सदस्य लक्ष्य से कम हो जाएं, बाकी अपने प्रोग्राम किए गए कार्यों को तब तक निष्पादित करते रहते हैं जब तक कि उनमें से अधिकांश अंततः सफल नहीं हो जाते।
“पिछले झुंड रोबोटिक्स अनुसंधान ने गोलाकार रोबोटों पर ध्यान केंद्रित किया है, जो बिंदु-से-बिंदु संपर्क के माध्यम से एक साथ आते हैं,” विए कहते हैं। इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने घन के आकार के माइक्रोरोबोट्स से बना एक झुंड डिजाइन किया, जो मजबूत चुंबकीय साझा करते हैं
बड़े सतह क्षेत्रों के कारण आकर्षण – प्रत्येक घन के पूरे चेहरे – संपर्क में आ सकते हैं।
प्रत्येक माइक्रोरोबोट 600 माइक्रोमीटर लंबा होता है और इसमें फेरोमैग्नेटिक नियोडिमियम-आयरन-बोरॉन (एनडीएफईबी) के कणों से युक्त एक एपॉक्सी बॉडी होती है, जो इसे चुंबकीय क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करने और अन्य माइक्रोरोबोट्स के साथ बातचीत करने में सक्षम बनाती है। दो जुड़े हुए चुम्बकों को घुमाकर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र से रोबोटों को शक्ति प्रदान करके, झुंड स्वयं-इकट्ठा हो सकता है। शोधकर्ताओं ने रोबोटों को चुंबकित करने के कोण को अलग-अलग करके अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन में एक साथ आने के लिए प्रोग्राम किया।
विए कहते हैं, “हमने ऑनसाइट प्रतिकृति मोल्डिंग और मैग्नेटाइजेशन का उपयोग करके एक लागत प्रभावी बड़े पैमाने पर उत्पादन विधि विकसित की है, जो लगातार प्रदर्शन के लिए समान ज्यामिति और मैग्नेटाइजेशन प्रोफाइल सुनिश्चित करती है।”
“हालांकि अध्ययन के नतीजे आशाजनक हैं, वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए तैयार होने से पहले झुंड को उच्च स्तर की स्वायत्तता की आवश्यकता होगी,” विए कहते हैं।
वे कहते हैं, “चुंबकीय माइक्रोरोबोट झुंडों को बाहरी चुंबकीय नियंत्रण की आवश्यकता होती है और उनमें वास्तविक धमनियों जैसे जटिल या सीमित स्थानों को स्वायत्त रूप से नेविगेट करने की क्षमता नहीं होती है।” “भविष्य के शोध में माइक्रोरोबोट झुंडों की स्वायत्तता के स्तर को बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा, जैसे कि उनकी गति और प्रक्षेपवक्र का वास्तविक समय प्रतिक्रिया नियंत्रण।”
