كشف فريق بحثي من جامعة واترلو الكندية عن ابتكار علمي قد يغيّر مستقبل الروبوتات جذريًا، بعد تطوير مادة مرنة فائقة القوة يمكن أن تمنح الروبوتات القادمة قدرة على الحركة تشبه الكائنات الحية في مرونتها ودقتها وقوتها.
الدراسة التي نُشرت في مجلة Advanced Materials استخدمت بلورات سائلة هي المواد نفسها المستخدمة في شاشات الأجهزة الإلكترونية ممزوجة مع إلاستومرات البلورات السائلة (LCEs)، وهي بوليمرات تتقلص وتتمدد عند تعرضها للحرارة. النتيجة كانت مادة تجمع بين المرونة العالية والقوة الميكانيكية الهائلة، متفوقةً بتسع مرات على المواد السابقة المستخدمة في مجال الروبوتات المرنة.
وأوضح الدكتور حامد شهسوان، أستاذ الهندسة الكيميائية ومدير مختبر SMART في الجامعة: "العضلات الاصطناعية هي المفتاح الحقيقي لإطلاق إمكانات الروبوتات المرنة، لأنها تضمن الحركة الطبيعية والدقيقة والآمنة في آنٍ واحد".
وبحسب الفريق البحثي، يمكن لألياف هذه المادة رفع أوزان تفوق وزنها بـ2000 مرة، وأداء عمل يعادل نحو 53 رطلاً (حوالي 24 كغ)، أي أكثر بثلاث مرات من قوة العضلات الحيوانية.
ويرجع سر هذه القوة إلى البنية المجهرية الفريدة للمادة، إذ تُشكل البلورات السائلة داخل الإلاستومر جيوبًا دقيقة تعمل كدعائم صلبة دون التأثير على مرونتها، ما يمنحها مزيجًا نادرًا من القوة والليونة والمتانة.
هذا الابتكار يمهد الطريق أمام جيل جديد من الروبوتات الناعمة (Soft Robots)، التي صُممت لتتفاعل بأمان مع البشر وتعمل في بيئات دقيقة مثل العمليات الجراحية أو التعامل مع المكونات الإلكترونية الحساسة، بعد أن كان ضعف المواد المستخدمة أحد أبرز التحديات أمام تطويرها.
ويخطط الباحثون لاستخدام النسخة المحسّنة من هذه المادة كـ "حبر" للطباعة ثلاثية الأبعاد، بهدف إنتاج عضلات اصطناعية مخصصة تحاكي الأنسجة الحية في الحركة والاستجابة.
ويعتقد العلماء أن هذا الاكتشاف قد يشكل قفزة نوعية نحو روبوتات أكثر ذكاءً وإنسانية، تتحرك بقوة وسلاسة تشبه الجسد البشري، مما يفتح الباب لعصر جديد من التفاعل بين الإنسان والآلة.ش
