ضفدع روبوتي يسبح بالضوء... من الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى الإنقاذ؟
طوّر باحثون في جامعة آرهوس الدنماركية ضفدعاً روبوتياً صغيراً، مصنوعاً بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، يستطيع السباحة على سطح الماء باستخدام ست عضلات اصطناعية تعمل بالضوء، من دون الحاجة إلى محرك أو بطاريات أو أسلاك.
ووفق تقرير نشره موقع Tech Xplore خلال تشرين الثاني/نوفمبر 2026، يمثّل الابتكار خطوة في تطوير الروبوتات اللينة، التي تعتمد على مواد مرنة لمحاكاة الحركة الطبيعية، مع إمكانية توظيفها مستقبلاً في مراقبة البيئة وعمليات البحث والإنقاذ.
ست عضلات اصطناعية تحاكي حركة السباحة
يعتمد الضفدع، الذي طوّره فريق بحثي في قسم الكيمياء بجامعة آرهوس، على ست عضلات اصطناعية تتحرك بتنسيق يسمح لأرجله بدفع الماء إلى الخلف، ما يؤدي إلى تقدمه.
تتكوّن العضلات من مواد تُعرف باسم إلاستومرات البلورات السائلة (Liquid Crystal Elastomers)، وهي مواد تنكمش عند تسخينها وتستعيد شكلها الأصلي عند تبريدها.
وأدخل الباحثون جزيئاً يمتص الأشعة تحت الحمراء القريبة ويحوّلها إلى حرارة، ما يتيح تشغيل العضلات بواسطة مصباح خارجي.
وخلال التجارب المخبرية، قطع الضفدع مسافة ثمانية سنتيمترات خلال نحو دقيقتين. ورغم بطء الحركة، تكمن أهمية التجربة في تنسيق عمل العضلات الست، إذ إن انقباضها بصورة غير متزامنة قد يجعل الروبوت يدور حول نفسه بدلاً من التقدم.
الطباعة ثلاثية الأبعاد تكشف أسرار الحركة
توضح الدراسة، المنشورة في مجلة Advanced Materials Technologies، أن الإنجاز لا يقتصر على صناعة روبوت يتحرك بلا أسلاك، بل يشمل تطوير منهجية لفهم العلاقة بين التركيب الكيميائي للمواد وقابليتها للطباعة واستجابتها للحرارة.
ودرس الفريق البحثي تأثير المكوّنات الجزيئية المختلفة وأطوال السلاسل على خصائص المواد وحركة العضلات الناتجة عنها.
وتشبه المواد المستخدمة شراباً شديد الكثافة، يُدفع عبر الطابعة لتوزيعه بدقة، بدلاً من صهر خيوط البلاستيك الصلبة المستخدمة في الطابعات التقليدية.
واختبر الفريق هذه المنهجية باستخدام روبوتين: ضفدع بست عضلات، وحوت اصطناعي يتحرك بواسطة عضلة واحدة تجعل ذيله يتموّج.
وصُنعت أجسام الروبوتين من السيليكون المرن، وطُبعت مع العضلات الاصطناعية، فيما طوّر الباحثون طريقة كيميائية لربط المادتين لضمان انتقال الحركة إلى الجسم.
View this post on Instagram
من الألعاب التفاعلية إلى مهمات البحث والإنقاذ
يرى الباحثون أن هذه التقنية قد تساعد مستقبلاً في تطوير روبوتات قادرة على الوصول إلى أماكن يصعب على الروبوتات الصلبة التقليدية دخولها، خصوصاً في مراقبة البيئة والبحث والإنقاذ.
غير أن النماذج الحالية لا تزال بحاجة إلى مصدر ضوء خارجي، ولا تستطيع التنقل بصورة مستقلة لتجاوز العوائق.
ويتوقع الفريق البحثي أن تكون الألعاب التفاعلية من التطبيقات الأولى المحتملة لهذه الروبوتات، قبل استخدامها في مهمات أكثر تعقيداً، إذ يمكن تشغيل ضفدع مشابه بواسطة مصدر ضوئي مناسب.
المصدر: النهار
