امروز۲۶ فروردین ۱۴۰۳
رباتیک و غذا

ادغام علم غذا با علم رباتیک؛ راهکاری برای حذف ضایعات الکترونیکی

 

با پیشرفت شتابناک علم رباتیک و الکترونیک، پایداری این صنعت با وجود حجم عظیم زباله‌ها و پسماند‌های تولیدی به چالشی بزرگ تبدیل شده است. ضایعات الکترونیکی، فلزات سنگین سمی را به محیط زیست وارد کرده و خطرات زیادی را برای سلامتی به همراه خواهند داشت. هم‌چنین به دلیل وجود مواد مختلف در تجهیزات الکترونیکی، فرایند بازیافت آن‌ها پیچیده‌ است. راه‌های مختلفی برای مواجهه با این زباله‌ها ارائه شده است، از جمله ایده‌ی عجیب خوردن آن‌ها. ایده خنده‌داری به نظر می‌رسد، اما تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که ایده‌ی خوردن ربات، آنقدرها هم که به نظر می‌رسد دور از ذهن نیست.

دستگاه‌های الکترونیکی مبتنی بر مواد غذایی نه تنها زیست تخریب‌پذیر و زیست سازگار هستند، بلکه مواد تشکیل دهنده آن‌ها غیرسمی بوده و مصرف عمدی یا تصادفی آن‌ها، عاری از هر گونه خطری برای سلامتی انسان‌ها و حیوانات است.

این مفهوم آینده‌نگرانه توسط گروهی از محققان، از جمله Annese، از طریق پروژه RoboFood به رهبری داریو فلورئانو (Dario Floreano)، مدیر آزمایشگاه سیستم‌های هوشمند در مؤسسه فناوری فدرال لوزان سوئیس (EPFL)، با هدف پیشرفت در فناوری نوظهور رباتیک خوراکی به واقعیت تبدیل شده است.

این پروژه کاربرد مواد مشتق شده از غذا را در ربات‌ها بررسی می‌کند. همین ادغام دو زمینه‌ی بسیار متفاوت، الهام‌بخش توسعه برنامه‌های کاربردی جدید و جالب از جمله تجربیات غذایی تفریحی است. این سناریو را تصور کنید:

پیتزای خود را سفارش می‌دهید، سپس آن‌ را در عرض چند دقیقه با پهپاد تحویل می‌گیرید.

نظر شما چیست که پهپاد را به جای بازگرداندن، به عنوان دسر میل کنید؟

برای رسیدن به این اهداف، تیم RoboFood قبلاً یک باتری قابل شارژ مبتنی بر ژلاتین خوراکی (GelBat) و پهپادهای نیمه خوراکی ساخته است که به طور بالقوه می‌توانند در مأموریت‌های حمل و نقل بدون سرنشین برای افرادی که نیاز فوری به غذا یا دارو دارند کارآمد واقع شوند.

 

مطلب مرتبط:   ربات‌های خود مونتاژ شونده

آینده نگاری استراتژیک

رباتی که می‌توانید بخورید…

اخیراً تیم RoboFood یک حسگر شیب دوپایا (bistable)ی کاملاً خوراکی ایجاد کرده است. برای ساخت این حسگر، والریو فرانچسکو آنزه (Valerio Francesco Annese) محقق انستیتوی فناوری ایتالیا و همکارانش تنها از مواد مورد تایید سازمان ایمنی غذای اروپا (EFSA) استفاده کردند. آن‌ها طلای خوراکی (Food grade gold) را روی الکترودهای متشکل از اتیل سلولز (Ehtyl Cellulose) – یک افزودنی غذایی، معروف بهE 462- روکش کرده و یک توده رسانای الکتریکی را از مخلوطی از کربن فعال (Activated Carbon)، موم زنبور عسل و روغن آفتابگردان قالب‌گیری کردند. سپس این سیستم را در ژلاتین، کپسوله کردند و از خرس‌های پاستیلی شرکت Haribo به عنوان فاصله دهنده برای جدا کردن الکترودها استفاده کردند. این حسگر با یک باتری خوراکی که قبلا ساخته شده بود سازگار شد و توانست خروجی قابل تشخیصی را برای حداقل ۲۵۹ روز ارائه دهد.

به منظور اثبات این مفهوم، محققان شش مورد از این حسگرهای چرخش خوراکی را در یک ربات غلتان (Rolling Robot)  ادغام کردند و از حیواناتی مانند کاترپیلار یا میگو الهام گرفتند که بدن خود را حلقه می‌کنند و به عنوان وسیله‌ای برای حرکت می‌غلتند. حرکت چرخشی توسط یک چرخ خوراکی بزرگ ساخته شده از اتیل سلولز، موم کارناوبا (Carnauba Wax) و روغن زیتون ایجاد شد. این ربات می‌تواند موقعیت و وضعیت خود را تشخیص داده و یکی از شش پای ژلاتینی خود را حرکت دهد.

ربات‌ها برای درک جهت‌گیری و عملکرد مستقل به حسگرهای چرخشی نیاز دارند، بنابراین این پیشرفت یک گام مهم به سمت تحقق ربات‌های کاربردی و کاملاً خوراکی است. اگرچه این ربات هنوز دارای اجزای غیرقابل خوردنی از جمله مدار الکترونیکی، میکروکنترلر، قطعات پنوماتیکی و باتری است، حسگر کاملا خوراکی با این قطعات سازگار است و نشان می‌دهد که ربات‌های نیمه خوراکی می‌توانند در آینده نزدیک عملاً پیاده‌سازی شوند. آینده پژوهی و مدیریت استراتژیک

با وجود اینکه این ربات دارای محدودیت هایی از جمله خرابی‌های گاه به گاه حسگر و محرک ژلاتینی است، اما عملکرد کلی آن نشان می‌دهد که حرکت مستقل با استفاده از اجزای خوراکی امکان‌پذیر است. یکی دیگر از جنبه‌های نوین این ربات ارزش غذایی آن است. تقریباً ۳۶ درصد از وزن ربات را مواد خوراکی تشکیل می‌دهد و محتوای کالری آن ۸۰۷٫۵ کیلو کالری تخمین زده می‌شود که تقریباً ۳۰ درصد کالری توصیه شده روزانه برای یک مرد بالغ است. این ویژگی منحصربه‌فرد می‌تواند نیاز به محموله‌های مواد غذایی در طول مأموریت‌های نجات را از بین ببرد.

هدف محققان پیاده‌سازی اجزای خوراکی اضافی، مانند مدارهای منطقی الکترونیکی خوراکی و حسگرها، کاهش اندازه ربات‌ها و شناسایی محرک‌های خوراکی جدید، با هدف تحقق یک ربات کاملا خوراکی است. تیم RoboFood امیدوار است که ایده آن‌ها طراحان را ترغیب کند که در صورت امکان، مواد زیست تخریب‌پذیر و خوراکی را به جای مواد تجزیه‌ناپذیر در نظر بگیرند و تأثیری بر کاهش تجمع زباله‌های الکترونیکی داشته باشند.

آینده پژوهی و آینده نگاری


منبع:

www.advancedsciencenews.com

اشتراک‌گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *