تم اختراع مادة ذكية يمكنها تعليم الحركات – فيديو

اخترعت جامعة أيندهوفن التقنية مادة تعليمية لينة تعتمد على البوليمر البلوري السائل (LCP) مع الذاكرة والمنطق، وصنعت منها يدًا وعلمتها الإيماءات الصينية. تم نشر مقال عن التطوير والتجارب المثيرة فيه في تقدم العلوم.

إضافة الآزوبنزين الحساس للضوء أعطى المادة “الذكاء”. ونتيجة لذلك، اكتسب القدرة على تغيير شكله من الحرارة والأشعة فوق البنفسجية وتذكره (ونساه تدريجياً، على الرغم من عدم تحديد هذا الهدف). يمكن التحكم في المادة الذكية عن طريق إعطاء نبضات، ولكنها في حد ذاتها تغير أيضًا الموصلية، والتي بفضلها يمكن أن تكون بمثابة مفتاح.

ومن أجل الاختبار، تمت طباعة الأصابع على طابعة رباعية الأبعاد وتوصيلها لتشكل نموذجًا لليد. لقد تم تعليم هذه اليد الآلية الإيماءات التي يظهر بها الصينيون الأرقام (وهم يفعلون ذلك بشكل مختلف عن الأوروبيين). للقيام بذلك، تم تسجيل الإيماءات على الكاميرا وتحويلها إلى برنامج لتسخين وتشغيل مصابيح LED في الأصابع.

عندما تذكرت اليد الإيماءات، تم إيقاف تشغيل كمبيوتر التحكم. بعد ذلك، عندما تم إعطاء الأمر بتيار كهربائي، تم طي اليد في الشكل المقابل، وأكثر من مرة (مع نسيانها تدريجيًا). وبطبيعة الحال، في كل مرة يمكن لليد أن تتذكر لفتة واحدة فقط. لكنهم فحصوا جميع الأرقام العشرة الموجودة عليه. والأهم من ذلك أن المادة سلبية تمامًا – وفي نفس الوقت بها ذاكرة.

في آخر بحث ذهب المؤلفون إلى أبعد من ذلك وقاموا بربط العديد من العناصر المرفرفة المصنوعة من مادة ذكية مع وصلات قفز مصنوعة من نفس المادة – وتمت مزامنة حركاتهم تدريجيًا.

“تتفاعل LCPs المختلفة بشكل فعال لأنها تنقل الحركة والقوى إلى بعضها البعض من خلال اتصالات مرنة. عندما يبدأ أحد المكونات في التحرك، فإنه يمررها إلى الجزء التالي. وهذا يخلق حركة منسقة دون كابلات أو نظام تحكم مركزي. ينشأ التماسك بشكل طبيعي عندما تتفاعل المواد مباشرة مع بعضها البعض. وقال عالم المواد دانكينج ليو، الذي قاد عملية التطوير: “يمكن أن يساعد هذا المبدأ في تطوير الروبوتات الناعمة المستقلة والمواد القادرة على التنظيم الذاتي”.

وتغطي كلتا الدراستين، مثل مؤلفيهما، مجموعة واسعة من التخصصات – من الكيمياء وعلوم المواد إلى الإلكترونيات والروبوتات. وترى ليو نفسها أن استخدام الاختراع يقع عند تقاطع العالمين الافتراضي والمادي: “تخيل أنه من خلال الجهاز يمكنك تجربة ما تراه في الواقع الافتراضي أو الواقع المعزز. وأعتقد أن هذا يمكن أن يساعد في حل بعض مشكلات الصحة العقلية”.

علاوة على ذلك، هناك بالفعل فكرة واحدة لتنفيذها، والتي سيذهب العالم قريبا إلى اليابان – عجلة قيادة تفاعلية توفر ردود فعل لمسية أثناء القيادة، مما يساعد السائق على القيادة بشكل أكثر حدسية.