تیمی از دانشگاه بریستول با الهام از حشرات شناور در آب یک Row-bot -یک نمونه ی اولیه از یک روبات است- ایجاد کرده اند که خودش را بر روی سطح آب استخرها و یا دریاچه های کثیف می کشد و میکروب های سطح آن را “می خورد”. سپس آنها را در معده ی مصنوعی خود به منظور ایجاد انرژی مورد نیاز خود تجزیه می کند. به این ترتیب، توان کافی تولید می کند تا به طور مداوم به دنبال باکتری بیشتری باشد و از آنها تغذیه کند و به این منظور سطح آلوده ی این دریاچه ها و استخرها را پاک و تمیز می کند.
این Row-bot متشکل از دو جزء اصلی می باشد: یکی مکانیسم نیروی محرکه می باشد که با استفاده از یک (paddle) پارو که با یک موتور DC کوچک ۰.۷۵ واتی عمل می کند به اطراف حرکت می کند و جزء دوم “معده” می باشد که جایی است که به عنوان سلول سوختی میکروبی یا MFC نامیده می شود و این قسمت جریان الکتریکی موردنیاز برای تامین توان حرکتی این پارو را تامین می کند.
وقتی که این روبات مقداری آب قورت می دهد، کل این سیستم به کمک این MFC که برق را از باکتری هایی که داخل آن وجود دارد تامین می کند، کار می کند و این امکان را فراهم می سازد که این پاروها حرکت کنند. این حرکت به رویات اجازه می دهد تا آب کثیف را بخورد و این روند به همین صورت تکرار می شود. چیزی که این روبات را از دیگر روبات های شنا کننده ی مینیاتوری مشابه تمییز می دهد این است که این روبات توان خود را به طور کامل از محیطی که در آن شنا می کند، تامین می کند.
این حشره ی قایقرانی که Row-bot آن را شبیه سازی می کند، دارای پاهایی پوشیده از مو می باشد؛ به این منظور که سطح موجود در طول حرکات قدرتی را افزایش دهد و بنابراین این طراحی از پاروی این روبات برای حداکثر کردن بهره وری تغییر می کند.
هر پادل از یک ساختار کامپوزیت چاپ سه بعدی با یک فریم سفت و سختی که از یک غشای الاستیک پشتیبانی می کند، ساخته شده است و برای افزایش سطح دسترسی در طول حرکت های قدرتی که برای کشیده شدن در سطح آب انجام می دهد، طراحی شده اند. این غشاء دارای یک لولا می باشد که زاویه ی یورش بر روی قسمتی از این پادل را که در طول جمع شدن در زیر آب باقی می ماند، تغییر می دهد.
MFC مورد استفاده دز این روبات شبیه به یک سلول سوخت طبیعی می باشد با این تفاوت که از باکتری ها، به جای سوخت های شایع تربرای تامین توان این فرایند و برای ایجاد جریان الکتریکی با تقلید از فعل و انفعالات باکتریایی یافت شده در طبیعت، استفاده می کند.
هنگامی که میکروارگانیسم ها از قند موجود در شرایط هوازی تغذیه می شوند (که در حضور اکسیژن می باشد)، آنها دی اکسید کربن و آب تولید می کنند. با این وجود در شرایط هوازی در یک MFC (وقتی که اکسیژن وجود ندارد) آنها دی اکسید کربن، پروتون و الکترون تولید می کنند. به این طریق یک جریان الکتریکی می تواند بین دو الکترود به منظور تولید برق ایجاد شود.
این محققان بر این باورند که این دستگاه دارای پتانسیلی برای استفاده های بسیاری به عنوان یک روبات انرژی مستقل دارد که از جمله کاربردهای آن در سنسور ریموت و نظارت بر محیط زیست و تمیز کردن آن می باشد. در این راستا، مرحله ی بعدی که برای این روبات برنامه ریزی شده است، ادغام زیر سیستم های نظارت و کنترل همراه با برخی مدارات سوئیچینگ اضافی که همه در این MFC طراحی می شوند، می باشد.
نتایج حاصل از این پژوهش در یک مقاله درکنفرانس بین المللی روبات های هوشمند و سیستم های (IROS) در مجله ی IEEE چاپ شده است.
.
با عضویت در کانال رسمی تکرا در تلگرام از آخرین اخبار روز تکنولوژی مطلع باشید.
.
منبع: gizmag
