الارشيف / تكنولوجيا / آخر أخبار التكنولوجيا / mz-mz

تطوير جلد اصطناعي يمنع احتكاك الآلات على غرار حراشف الثعبان

  • 1/3
  • 2/3
  • 3/3

علوم وتقنية
4 مارس، 20210

نجح باحثون أمريكيون، في تصميم نوع جديد من الجلد الاصطناعي، يحد من احتكاك أجزاء الآلات ببعضها البعض، على غرار حراشف الثعبان الملساء والتي تنزلق بسهولة على الأسطح. وصمم فريق بحثي من قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة كولورادو بولدر الأمريكية، جلدا اصطناعيا أملسا للغاية، حيث يوضع على أسطح الآلات؛ لمنع احتكاكها معا، وذلك بدلا من استخدام مواد التشحيم“، وفق موقع الجامعة. وأوضح الباحث ييفو دينغ، المؤلف الرئيسي في الدراسة، أن ”البحث يعالج مشكلة لم تحظَ بالاهتمام وهي الاحتكاك، حيث بسبب هذه المشكلة تخسر الآلات من السيارات إلى الروبوتات، يوميا، كميات هائلة من الطاقة؛ لأن أجزاءها تحتك معا“.

واعتبر الباحثون أن ”ابتكارهم سيكون نعمةً على الآلات التي تحارب مع الاحتكاك ولا تتحمل الرطوبة“. وأكد دينغ، أن ”مواد التشحيم السائلة التقليدية لا يمكن استخدامها في تقليل احتكاك الكثير من الآلات الحديثة، مثل الروبوتات المرنة، أو أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، حيث يجب منع ذلك ذاتيا، مشيرا إلى أنه بفضل ابتكارهم أصبح ذلك ممكنا“. وتابع: ”جسم الثعبان مرن بما فيه الكفاية، ولدى جلده احتكاك منخفض، حيث يمكّنه ذلك من ثني جسمه في جميع أنواع الأشكال، ويمكن أيضًا أن يتحرك بسرعة كبيرة إذا احتاج إلى ذلك“.

ما هي الحراشف؟

تتميز الثعابين مثل ثعبان الرباط المخطط وأفاعي الكرمة الخضراء الزاهية، بحراشف على جلدها تنزلق بسهولة، حيث تتكون من عدة طبقات من الأنسجة المكدسة. وتشبه الطبقة العليا في هذه الحراشف مادة الكيراتين والتي توجد في مخالب الزواحف، حيث إنها لينة وصلبة للغاية، ثم تنتقل الطبقات السفلية في الحراشف تدريجيا إلى مادة أكثر ليونة، ويساعد ذلك الثعابين على إبقاء احتكاكها منخفضا بينما لا تزال مرنة.

وأراد الفريق البحثي في جامعة كولورادو بولدر، تكرار هذه الميزة، حيث استخدموا في المختبر، تقنية تسمح بوضع طبقة رقيقة من الجلد الاصطناعي على الأسطح المختلفة وتسمى ”البلمرة التفاعلية الصلبة والسائلة SLIP“. واستخدم الباحثون في تطوير ابتكارهم، مادة قابلة للتمدد وشائعة الاستخدام في العديد من التقنيات الطبية، وتسمى ”بوليديميثيل سيلوكسان PDMS“.

وأجرى الفريق سلسلة اختبارات؛ لإثبات كيف أن اختراعهم من مادة ”PDMS“، يشبه سلوك انزلاق الأفعى على أسطح مختلفة، حيث أظهرت النتائج انزلاقها بسهولة حتى بين منحدرات طفيفة. ووجدوا أن ”ابتكارهم لديه مستويات الاحتكاك نفسها في العديد من الأسطح، مثل مواد السيراميك والمعادن اللامعة“.

بينما أظهرت نتائج اختبارهم على مادة ”PDMS“ العادية، أنها لم تنزلق مطلقًا. وبيّن الباحثون أن ”مادة PDMS لزجة بالفعل، حتى عندما تقلبها رأسًا على عقب تمامًا، ستظل ملتصقة بالأسطح“. ولا يزال لدى الفريق البحثي الكثير من العمل قبل استخدام ابتكارهم على أسطح الآلات.

شارك

تجدر الاشارة بأن الخبر الأصلي قد تم نشرة على mz-mz وقد قام فريق التحرير في اقتصادي بالتاكد منه وربما تم التعديل علية وربما قد يكون تم نقله بالكامل او الاقتباس منه ويمكنك قراءة ومتابعة مستجدادت هذا الخبر من مصدره الاساسي.