এই 3D প্রিন্টেড মিলিরোবটগুলি তাদের পারিপার্শ্বিক অবস্থা অনুভব করতে এবং প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে

মিলিরোবটটিকে একটি আরাধ্য কার্টুন গাড়ির মতো লাগছিল কারণ এটি দক্ষতার সাথে একটি জটিল গোলকধাঁধায় নেভিগেট করেছিল। এটি একটি অদ্ভুত প্রাণী: নীচে একটি ধসে পড়া বেড়া অনুরূপ; শীর্ষে, একটি কোলন্ডারের মতো ঝুড়ি। একটি পয়সার আকার, এটি ভঙ্গুর এবং সম্পূর্ণরূপে নিরপেক্ষ বলে মনে হয়।

কিন্তু এর মূলে রয়েছে স্বায়ত্তশাসিত রোবট তৈরির জন্য একটি সম্ভাব্য দৃষ্টান্ত পরিবর্তন যা স্থানীয় পরিবেশকে উপলব্ধি করতে এবং প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে। ক্লাসিক রোবটের বিপরীতে, যা একাধিক উপাদানের সাথে একত্রিত হয়, মিলিরোবট 3 ডি মুদ্রিত একটি মিল্কি-সুদর্শন মেটামেটেরিয়াল সহ যা নমনীয়ভাবে কয়েকটি বৈদ্যুতিক ঝাঁপ দিয়ে এর বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে পারে।

মেটামেটেরিয়ালগুলি একটি কমিক বইয়ের বাইরের কিছুর মতো শোনাচ্ছে, তবে ধারণাটি সহজ। কাঠ, কাচ, বা অন্যান্য স্থির পদার্থের বিপরীতে আমরা সহজেই তাদের গঠন ধরে রাখার জন্য নির্ভর করি, গবেষণায় ব্যবহৃত মেটাম্যাটেরিয়ালগুলি—পিজোইলেকট্রিক পদার্থ—একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড দিয়ে বিস্ফোরিত হলে সহজেই তাদের গঠন পরিবর্তন করে। এটি উপাদানটিকে মোচড়, সংকোচন, সঙ্কুচিত বা প্রসারিত করতে দেয়। প্রতিটি আন্দোলনের মানচিত্র তৈরি করুন এবং একটি রোবট তৈরি এবং পরিচালনা করা সম্ভব।

বট, দল গড়তে পরিকল্পিত পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ ব্যবহার করে রোবোটিক কাঠামো প্রিন্ট করার জন্য একটি 3D প্রিন্টিং সেটআপ। একটি অতিরিক্ত অ্যাড-অন হিসাবে, দলটি বটগুলিকে একটি আল্ট্রাসাউন্ড গ্লোআপ দিয়েছে, উপাদানগুলির মধ্যে এম্বেডিং উপাদানগুলি, যা বটগুলিকে তাদের পরিবেশ অনুধাবন করতে কম্পনকে বিদ্যুতে পরিণত করতে সহায়তা করেছিল।

মিলিবটরা স্বায়ত্তশাসিতভাবে হাঁটতে, লাফ দিতে এবং রিয়েল টাইমে সম্ভাব্য বাধা থেকে পালাতে শিখেছে। এমনকি তারা ল্যাবে একটি মিনি-সৈকত ভ্রমণ করতে পারে, সহজেই আংশিকভাবে সবুজে ঢাকা রুক্ষ, বালুকাময় ভূখণ্ডের মধ্য দিয়ে নেভিগেট করতে পারে।

বটগুলি, যদিও এখনও প্রাথমিকভাবে, সঙ্কুচিত হলে একদিন আমাদের দেহের সীমাবদ্ধ জায়গায় ওষুধ সরবরাহ করতে সহায়তা করতে পারে। তারা নতুন বা বিপজ্জনক পরিবেশ অন্বেষণ করতে সস্তা, ক্ষুদ্র, কিন্তু শক্তিশালী স্কাউট হিসাবে কাজ করতে পারে।

সাউদার্ন ডেনমার্ক বিশ্ববিদ্যালয়ের সেন্টার ফর সফট রোবোটিক্স-এ ডঃ আহমদ রাফসানজানির কাছে, যারা জড়িত ছিল না গবেষণায়, মিলিবটগুলি স্বায়ত্তশাসিত রোবট তৈরির একটি নতুন উপায় হিসাবে মেটাম্যাটেরিয়ালগুলিকে লাইমলাইটে নিয়ে আসে। গবেষণাটি "'রোবোটিক উপকরণ' এর একটি বিস্তৃত দৃষ্টিভঙ্গি হাইলাইট করে যেখানে উপকরণ এবং মেশিনের মধ্যে সীমানা অদৃশ্য হয়ে যায়," তিনি একটি সম্পর্কিত মন্তব্যে লিখেছেন। "পিজোইলেকট্রিক মেটাম্যাটেরিয়ালের সংযোজন উত্পাদন সম্পূর্ণরূপে সমন্বিত রোবটগুলিকে বাস্তবায়িত করতে পারে যা অবশেষে একটি 3D প্রিন্টার থেকে সরাসরি চলে যেতে পারে।"

মেটা-কি?

মেটামেটেরিয়ালগুলি অদ্ভুত। কিন্তু তাদের বহিরাগত বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য ধন্যবাদ, বিজ্ঞানীরা সহজেই এই অদ্ভুত হাঁসের সম্ভাব্য ব্যবহারগুলি অন্বেষণ করেছেন। একটি ক্লাসিক এক হল অপটিক্স। মেটামেটেরিয়ালগুলি প্রায়শই এমন উপাদান দিয়ে তৈরি হয় যা আলো সহ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের সাথে নমনীয়ভাবে যোগাযোগ করে। একটি উপায়ে, তারা ক্যামেরার লেন্স বা আয়নার অনুরূপ, কিন্তু সুপার পাওয়ারের সাথে দ্রুত পরিবর্তন করার জন্য কিভাবে তারা প্রতিটি আলোক তরঙ্গকে নির্দেশ করে। তাত্ত্বিকভাবে, মেটাম্যাটেরিয়ালগুলি থেকে একটি সাবধানে তৈরি করা কাঠামো সমস্ত ধরণের চশমাকে সংশোধন করতে পারে - মাইক্রোস্কোপ লেন্স থেকে আমাদের মুখের লেন্স পর্যন্ত।

অতি সম্প্রতি, বিজ্ঞানীরা অন্যান্য ব্যবহার অন্বেষণ শুরু করেছেন। একটি প্রধান প্রচেষ্টা হল নিউরোমরফিক চিপগুলিতে পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করা, যা মোটামুটিভাবে অনুকরণ করে যে কীভাবে মস্তিষ্ক তথ্য গণনা করে এবং সংরক্ষণ করে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলির সাথে এই উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন করে, বিজ্ঞানীরা আনুমানিকভাবে অনুমান করতে পারেন যে কীভাবে সিনাপ্সগুলি অতি-নিম্ন শক্তির সাথে কাজ করে। অন্যান্য গবেষণা মেটাম্যাটেরিয়ালের অ্যাক্রোবেটিক ক্ষমতাকে তাদের আকৃতিকে রূপান্তর করার জন্য ট্যাপ করে, এমন কাঠামো তৈরি করে যা রৈখিক গতিকে রূপান্তরিত করে—বলুন, একটি কাঁকড়া হাঁটা—ঘূর্ণন এবং যান্ত্রিক গিয়ারে। যেন আপনার পা হঠাৎ ঘূর্ণায়মান চাকায় পরিণত হয়।

হ্যাঁ, মেটাম্যাটেরিয়ালগুলি অদ্ভুত। তারা কিভাবে কাজ করে?

এটি তাদের হিসাবে কল্পনা করতে সাহায্য করে অ্যান্টেনা সহ পুরানো স্কুলের বক্সযুক্ত টিভি. চ্যানেলকে সামঞ্জস্য করতে—অর্থাৎ, উপাদানের আচরণ—আপনি অ্যান্টেনাকে চারপাশে নাড়ান যতক্ষণ না তাদের গঠন রেডিও তরঙ্গ এবং ভয়েলের সাথে দৃঢ়ভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করেá, আপনি উপাদানের অবস্থা পেরেক দিয়েছিলেন। তারপরে এটি তাদের রূপান্তরিত বৈশিষ্ট্যগুলি সংরক্ষণ করার সময় জটিল, জালির মতো কাঠামো তৈরি করতে প্রচলিত উপকরণগুলির সাথে মিশ্রিত করা যেতে পারে। এই নমনীয়তা তাদের রোবট ডিজাইন করার জন্য একটি বিশেষ আকর্ষণীয় ক্যানভাস করে তোলে। কারণ তারা প্রায় একক কাঠামো, দীর্ঘমেয়াদে, তারা বুদ্ধিমান তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে প্রসথেটিক্স ব্যর্থতার প্রবণতা কম, কারণ তাদের যান্ত্রিক চলমান অংশ নেই। সোল্ডারিংয়ের পরিবর্তে, সেগুলি এখন 3D প্রিন্ট করা যেতে পারে। (এটি আমাকে সব দেয় Westworld ভাইবস—যান্ত্রিক ডোলোরস বনাম মিল্কি-তরল মুদ্রিত সংস্করণ, কেউ?)

নবজাতক থিংস

নতুন মিলিবট দেখতে ওয়াল-ই এবং টিএআরএস-এর মধ্যে একটি হাইব্রিডের মতো, একটি ছিদ্রযুক্ত, ভাঁজ করা, চপস্টিক-এসকিউ রোবট নক্ষত্রমণ্ডলগত. সম্পূর্ণরূপে 3D মুদ্রিত, তারা রোবট তৈরির জন্য প্রচলিত মতবাদকে ভেঙে দিয়েছে। সাধারণত, একটি রোবটের বেশ কয়েকটি স্বাধীন উপাদানের প্রয়োজন হয়: পরিবেশে নেভিগেট করার জন্য সেন্সর, "মস্তিষ্কের জন্য মাইক্রোপ্রসেসর", চলাচলের জন্য অ্যাকচুয়েটর এবং পুরো সিস্টেমটি চালানোর জন্য একটি পাওয়ার সাপ্লাই। প্রতিটি লিঙ্ক ব্যর্থতার প্রবণ।

এখানে, দল প্রতিটি উপাদানকে একটি ডিজাইনে একত্রিত করেছে। প্রথম মূল উপাদান হল পাইজোইলেকট্রিক পদার্থ, যা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলিকে যান্ত্রিক উত্তেজনায় রূপান্তরিত করে এবং এর বিপরীতে। তারা "পেশী" যে রোবট এর আন্দোলন গাইড. কিন্তু তারা তিনগুণ দায়িত্ব পালন করে। মেটামেটেরিয়ালের অবস্থার উপর নির্ভর করে, মিলিবোটকে তার আকৃতি বজায় রাখতে সাহায্য করার জন্য এটি একটি সিরামিক-এর মতো মেরুদণ্ড তৈরি করতে পারে। এর পরিবাহী পর্যায়ে, এটি স্নায়ু কোষের মতো কাজ করে, "পেশীগুলি" নিয়ন্ত্রণ করতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সংকেত ক্যাপচার করে। বটের দক্ষতাকে আরও বাম্পিং করা হল একটি অতিস্বনক উপাদান, যা বটের সাথে মিশে যায়, যা এটিকে তার চারপাশের অবস্থা বুঝতে সাহায্য করে।

সামগ্রিকভাবে, সাধারণ মিলিবোটটিতে মূলত একটি উজ্জ্বল সাদা গুতে মিশ্রিত একাধিক সিস্টেম রয়েছে: একটি স্নায়ুতন্ত্র যা সংবেদন এবং কার্যকারিতা করতে সক্ষম, একটি "পেশী" উপাদান এবং একটি কঙ্কালের গঠন। একটি 3D প্রিন্টারে গুকে ড্রপ করে, দলটি রোবটের মেরুদণ্ড হিসাবে অত্যাধুনিক জালি তৈরি করেছে, প্রতিটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে পরিবাহী ধাতু এবং পাইজোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য দিয়ে সজ্জিত।

ফলাফল? একটি ক্ষুদ্র রোবট যা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলিতে ট্যাপ করে তার পরিবেশকে বুঝতে এবং নেভিগেট করে। এর চেয়েও বেশি চিত্তাকর্ষক হল এটির নিজস্ব শারীরিক নড়াচড়া এবং মহাকাশে অবস্থান করার ক্ষমতা "বোঝার" ক্ষমতা - একটি কৌশল যাকে বলা হয় প্রোপ্রিওসেপশন যে ডাব করা হয়েছে মানুষের উপলব্ধির "ষষ্ঠ ইন্দ্রিয়" এবং খুব কমই রোবটে প্রয়োগ করা হয়।

কয়েকটি চ্যালেঞ্জের সাথে, লেখকরা পরবর্তীতে বটগুলির দক্ষতা প্রদর্শন করেছেন। আল্ট্রাসাউন্ড প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে একজন মানুষ ক্রমান্বয়ে বাধাগুলি নামিয়ে দেওয়ার কারণে একটি রোবট দক্ষতার সাথে রিয়েল টাইমে রাস্তার বাধাগুলির চারপাশে নেভিগেট করেছে। অন্য একটি পরীক্ষায়, রোবটটি দীর্ঘ দূরত্ব অতিক্রম করেছে এবং দক্ষতার সাথে তীক্ষ্ণ বাঁক নেভিগেট করেছে। মাত্র মিলিসেকেন্ড বিলম্বের সাথে, রোবট ব্যাঙটি ঘাম ছাড়াই বেশ কয়েকটি রুক্ষ পৃষ্ঠে ঝাঁপিয়ে পড়ে—একটি মোটর কাজ যা আগে অন্যান্য বটগুলিকে বিভ্রান্ত করেছিল।

মিলিবটরাও দারুণ প্যাক খচ্চর তৈরি করেছিল। এমনকি পেলোডের 500 শতাংশ ওজনের সাথে-যেমন একটি অনবোর্ড পাওয়ার সোর্স, একজন ড্রাইভার এবং একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার-তারা গতিতে মাত্র 20 শতাংশ হ্রাসের সাথে সহজেই চলতে সক্ষম হয়েছিল। বাস্তবে, পরাশক্তি এই বটগুলিকে ড্রাগ ডেলিভারি মেশিন হিসাবে দুর্দান্ত স্ক্যাফোল্ড করে তোলে যা একদিন আমাদের রক্তপ্রবাহে ঘুরে বেড়াতে পারে।

যেতে একটি উপায়

পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদানের একটি একক অংশ অত্যন্ত নমনীয় হতে পারে, যার ছয় ডিগ্রি স্বাধীনতা- তিনটি অক্ষে রৈখিকভাবে প্রসারিত করার ক্ষমতা (যেমন আপনার বাহু সামনে, পাশে এবং পিছনে বাঁকানো) এবং ঘূর্ণায়মানভাবে মোচড় দেওয়া। অধ্যয়নের সংযোজন উত্পাদনের জন্য ধন্যবাদ, সৃজনশীল অ্যালগরিদম দ্বারা পরিচালিত বিভিন্ন রোবোটিক আর্কিটেকচার ডিজাইন করা সহজ।

দলটি "শৈল্পিকভাবে একটি লাইটওয়েট মিনিয়েচারে অ্যাকচুয়েশন এবং উপলব্ধিকে ইন্টারওয়েভ করেছে৷

যৌগিক 3D জালি যা চারপাশে ঘোরাফেরা করে এবং এর আশেপাশের অনুভূতি অনুভব করে, "রাফসানজানি বলেছেন।

রোবটগুলি একটি অসঙ্গত ধাঁধা হিসাবে উপস্থিত হতে পারে: একটি নমনীয় প্রাণী যা একটি মেটামেটেরিয়াল সহ শক্ত সিরামিকের মতো মেরুদণ্ড দিয়ে তৈরি। কিন্তু আমরাও মানুষ - আমরা বিভিন্ন আকার, আকার এবং ক্ষমতা সহ কোষ দিয়ে তৈরি। পাইজোইলেকট্রিক রোবট ডিজাইন করতে ব্যবহৃত ধারণাগুলিকে অভিযোজিত করা নরম রোবোটিক্সকে একটি নতুন দৃষ্টিভঙ্গি দেয়, সম্ভাব্যভাবে সম্পূর্ণরূপে কৃত্রিম উপাদানের দিকে পরিচালিত করে যা আমাদের দেহের সাথে ঝাঁকুনি দেয়।

গবেষণাটি "রোবোটিক মেটাম্যাটেরিয়ালগুলিকে জৈবিক সিস্টেমের কাছাকাছি নিয়ে আসে, এক সময়ে একটি ফাংশন," রাফসানজানি বলেছিলেন।

ইমেজ ক্রেডিট: Rayne গবেষণা গ্রুপ

• Coinsmart. ইউরোপের সেরা বিটকয়েন এবং ক্রিপ্টো এক্সচেঞ্জ।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. বিনামূল্যে এক্সেস.
• ক্রিপ্টোহক। Altcoin রাডার। বিনামূল্যে ট্রায়াল.
• সূত্র: https://singularityhub.com/2022/06/21/these-3d-printed-millirobots-can-sense-and-react-to-their-surroundings/