محقق ايراني موفق به ساخت نانوحسگر عضله مصنوعي شد

[zolfa]

محقق ايراني دانشگاه «ماين» و همكارانش با تقليد از گياه «ونوس فلاي ترپ» موفق به ساخت نانوحسگري شده‌اند كه مي‌تواند بخشي از عضله مصنوعي باشد.


«ونوس فلاي ترپ» نام گياهي است که مي‌تواند حشرات بسيار کوچک را به ‌دام انداخته و بخورد. مکانيسم به‌ دام اندازي اين گياه به شکلي است که روي دو دهانه اين گياه موهايي وجود دارد که اگر مگس يا عنکبوتي روي اين دهانه حرکت کرده و به اين تارها برخورد کنند، دهانه به سرعت بسته مي‌شود، اين کار در چند صد ميلي ثانيه اتفاق مي‌افتد و مانع از فرار حشره مي‌شود.
پژوهشگران از اين سيستم الهام گرفته‌اند تا روبات‌هايي را با استفاده از مواد مصنوعي توليد کنند. محسن شاهين‌پور و همکارانش از دانشگاه «ماين» با الهام از اين گياه، نانوحسگرهايي را ساخته‌اند که بسيار نازک و انعطاف‌پذير است. اين نانوحسگر مي‌تواند بخشي از عضله مصنوعي باشد.
با اين سيستم مي‌توان عضلات مصنوعي که به وسيله الکتريسيته تحريک مي‌شوند را توسعه داد و از آنها براي درمان بيماراني که از مشکل عضلاني رنج مي‌برند استفاده کرد.

نتايج اين تحقيق در قالب مقاله‌اي تحت عنوان Biomimetic robotic Venus flytrap (Dionaea muscipula Ellis) made with ionic polymer metal composites در نشريه «Bioinspiration & Biomimetics» به چاپ رسيده است.
شاهين‌پور در اين مقاله روش طراحي جديدي براي اين حسگر با استفاده از کامپوزيت فلز پليمر ارائه کرده است.
در سال 2000 اين گروه تحقيقاتي اولين مدل حسگري مبتني بر ترموديناميک برگشت ناپذير خطي و تعادل نيرو و جريان را ارائه کردند.
مکانيسم اين حسگري و عملگري در کامپوزيت فلز پليمر برمبناي سازماندهي يوني است که به‌ دليل اعمال ميدان الکتريکي يا در اثر خم شدن يا تغيير شکل مکانيکي ايجاد مي‌شود. اين کار موجب مي‌شود تا کاتيون‌ها تغيير سازماندهي داده و پتانسيل الکتريکي ايجاد کنند که به آن «پديده پويسون» گفته مي‌شود.
از آن جايي که عملکرد اين سيستم بسيار شبيه گياه «ونوس فلاي ترپ» است، بنابراين مي‌توان از آن به عنوان حسگر و عملگر استفاده كرد. براي طراحي اين سيستم، محققان کامپيوزيت فلز پليمر را به‌ صورت تار مانند روي ورقه‌هايي از همين کامپوزيت قرار دادند. اگر ماده روي اين تارها قرار گيرد آنها به‌ هم متصل مي‌شوند.
شاهين‌پور و همکارانش اين سيستم را به‌ صورت عملي تست کردند، نتايج نشان داد که تقليد از اين گياه به ‌خوبي انجام شده است. توسعه عضلات مصنوعي اهميت زيادي داشته، به ‌طوري که در بخش پزشکي و مهندسي قابل استفاده خواهد بود.