रोबोटिक हैंडलिंग पर एक जैव-प्रेरित मोड़

रोबोटिक हैंडलिंग पर एक जैव-प्रेरित मोड़

समय टिकट: 14 नवंबर, 2023 7:00 AM

त्सुकुबा, जापान, 14 नवंबर, 2023 - (एसीएन न्यूज़वायर) - सूक्ष्म चिपकने वाली ताकतें जो गेको को गुरुत्वाकर्षण को चुनौती देने, दीवारों से चिपकने और छत के पार चलने की अनुमति देती हैं, ने दक्षिण कोरिया में शोधकर्ताओं की एक टीम को एक रोबोटिक उपकरण बनाने के लिए प्रेरित किया है जो बिना किसी नुकसान के नाजुक सामग्री उठा और छोड़ सकता है। क्यूंगपुक नेशनल यूनिवर्सिटी और डोंग-ए यूनिवर्सिटी पर आधारित टीम ने एक अंतरराष्ट्रीय विज्ञान पत्रिका, साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑफ एडवांस्ड मैटेरियल्स में अपना शोध कार्य प्रकाशित किया है। शोधकर्ता उम्मीद कर रहे हैं कि इसे रोबोटिक सिस्टम द्वारा वस्तुओं के स्थानांतरण पर लागू किया जा सकता है।

सूखे चिपकने वाले नरम रोबोटिक उपकरण की संरचना और संचालन।
सूखे चिपकने वाले नरम रोबोटिक उपकरण की संरचना और संचालन।

छिपकली के पैर का सूखा लेकिन चिपचिपा रहस्य उसके छोटे-छोटे बालों की परत में छिपा होता है - जो प्रोटीन से बने होते हैं - जिन्हें माइक्रो सेटे कहा जाता है। ये बाल लगभग 100 माइक्रोमीटर लंबे और 5 माइक्रोमीटर व्यास के होते हैं। प्रत्येक बाल कई शाखाओं में विभाजित होता है जो सपाट त्रिकोणीय पैड में समाप्त होता है जिसे स्पैटुला कहा जाता है। स्पैटुला इतने छोटे होते हैं कि उनके अणु उस सतह के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं जिस पर छिपकली चढ़ रही होती है। इससे इन अणुओं के बीच कमजोर आकर्षण बल पैदा होता है, जिसे वैन डेर वाल्स बल के रूप में जाना जाता है। यह बल छिपकली को अपनी जगह पर बनाए रखने के लिए पर्याप्त मजबूत है।

छिपकली की जन्मजात चिपकने वाली क्षमता ने कई शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित किया है और रोबोटिक्स में इसके चिपकने वाले तंत्र के उपयोग को प्रेरित किया है। एक कृत्रिम, मशरूम के आकार का सूखा चिपकने वाला, जो इस तंत्र की नकल करता है, का उपयोग रोबोटिक रूप से सामग्री लेने के लिए किया गया है। हालाँकि, सामग्री की सतह से चिपकने वाले को अलग करने के लिए आवश्यक बल से इसकी क्षति हो सकती है, खासकर यदि सामग्री नाजुक हो, जैसे कांच। शोध लेख के पहले लेखक सेउंग हून यू ने बताया, "चिपकने वाले पदार्थ को आसानी से अलग करने में समस्याएं आ रही हैं।" "रोबोटिक प्रणालियों में इन चिपकने वाली शक्तियों का फायदा उठाने के लिए, यह जरूरी है कि रोबोट न केवल किसी वस्तु को उठा सके, बल्कि वस्तु को उसके वांछित स्थान पर छोड़ने के लिए आसानी से उससे अलग भी हो सके"।

अपने अध्ययन में, टीम ने नरम सिलिकॉन रबर से बने वैक्यूम-संचालित उपकरण का उपयोग करके इस पृथक्करण समस्या का समाधान किया। स्थानांतरित की जा रही नाजुक वस्तु को नुकसान पहुंचाए बिना सूखे चिपकने वाले को अलग करने के लिए, एक नई पृथक्करण विधि शुरू की गई थी। इस विधि में घुमाने और उठाने की गति शामिल होती है जो कांच की सतह से सूखे चिपकने वाले पदार्थ को बिना किसी नुकसान के खींच लेती है। शोधकर्ताओं ने पाया कि इस घुमाव गति के जुड़ने से अलगाव के लिए आवश्यक बल में दस गुना कमी आई, जो नाजुक सामग्रियों को संभालने के दौरान महत्वपूर्ण हो सकता है।

परीक्षणों का संचालन करने पर, जिसमें उनकी स्थानांतरण प्रणाली एक रोबोटिक भुजा से जुड़ी हुई थी, शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया कि यह एक ढलान वाली सतह से एक नाजुक ग्लास डिस्क उठा सकता है, इसे एक अलग स्थान पर ले जा सकता है और इसे कोई नुकसान पहुंचाए बिना धीरे से सेट कर सकता है।

अध्ययन के लेखकों में से एक सुंग हो ली ने कहा, "हमें उम्मीद है कि हमारा शोध उद्योग से महत्वपूर्ण रुचि पैदा करेगा, क्योंकि कई कंपनियां घटकों के अस्थायी लगाव और आंदोलन के लिए सूखे चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग करने में बहुत रुचि रखती हैं, खासकर रोबोटिक अनुप्रयोगों में।" उन्होंने कहा कि उनकी टीम इसे वास्तविक औद्योगिक अनुप्रयोगों में लागू करके और अधिक उन्नत मॉडल विकसित करके अनुसंधान और उद्योग के बीच एक पुल के रूप में काम करने की उम्मीद करती है।

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एशिया रिसर्च न्यूज फॉर साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑफ एडवांस्ड मैटेरियल्स द्वारा वितरित प्रेस विज्ञप्ति।


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स्रोत: उन्नत सामग्री का विज्ञान और प्रौद्योगिकी
क्षेत्र: विज्ञान और नैनोटेक
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