ساخت نسل جدید ریزپرنده‌ها با الهام از پرواز حشرات ریز

باشگاه خبرنگاران جوان – وبگاه تِک‌اِکسپلور در گزارشی آورده است: دانشمندان دانشگاه اسکولتِک و دانشگاه دولتی مسکو پرده از راز مزیت حشرات میکروسکوپی در بال‌های پَرمانندشان برداشتند. این بال‌ها عمدتاً از رشته‌های مویی مجزا از هم تشکیل شده، بسیار سبک‌تر از بال‌های غشایی یکپارچه معمولی است و با بال‌های سنجاقک‌ها، زنبورها، پشه‌ها و دیگر حشرات آشنا تفاوتی اساسی دارد.

این مزیت برای حشرات ریز بسیار حیاتی است، چرا که آنها به‌شدت تحت تأثیر مقاومت هوا قرار می‌گیرند. آنها با حرکاتی خاص که به حرکت پارو در قایقرانی شبیه است، بر این مقاومت غلبه می‌کنند. این یافته‌ها در آینده و زمانی که فناوری ساخت پهپاد‌های در ابعاد حشرات به اندازه‌های واقعاً ریز و زیر یک میلی‌متر برسد، می‌تواند بسیار مفید باشد.

تاکنون، پهپاد‌های کوچک‌مقیاسی که برخی از ویژگی‌های مشاهده‌شده در حشرات را تقلید می‌کنند، عمدتاً در حد نمونه‌های آزمایشگاهی بوده‌اند، اما با پیشرفت‌های بیشتر فناوری، می‌توانند برای جمع‌آوری اطلاعات در موقعیت‌هایی که اندازه کوچک، تشخیص‌ناپذیربودن یا استتار، حیاتی هستند، مفید واقع شوند.

ممکن است روزی، دسته‌هایی از پهپاد‌های ساخته‌شده با الهام از حشرات برای مأموریت‌های جست‌و‌جو و نجات، پایش زیرساخت‌ها در فضا‌های تنگ (مانند آسانسور‌ها یا مجاری تهویه)، مشاهده حیات‌وحش در طبیعت یا جمع‌آوری اطلاعات به‌کار گرفته شوند.

کوچک‌ترین پهپاد‌های کنترل‌پذیر موجود، شامل پیکولیسیمو (Piccolissimo) دانشگاه پنسیلوانیا با اندازه ۲.۵ سانتی‌متر و وزن ۲.۵ گرم، روبوبی (RoboBee، زنبور رباتیک) ۳ سانتی‌متری هاروارد (ساخته‌شده در ۲۰۱۲ میلادی) و پهپاد پشه‌ای ۱.۵ سانتی‌متری با وزن ۰.۳ گرمی هستند که به‌تازگی توسط دانشگاه ملی فناوری دفاعی چین رونمایی شد. دو مورد آخر برای پرواز از بال استفاده می‌کنند. ملخ‌ها (Propellers) معمولاً سر و صدای بیشتری ایجاد و در صورت برخورد، آسیب بیشتری وارد می‌کنند.

علاوه بر چالش‌های آشکار مربوط به اندازه باتری، مکانیک پرواز، خود مانع اصلی در کوچک‌سازی هرچه بیشتر این ربات‌هاست. برای فهم این موضوع، کافی است به حشرات ریز نگاه کنیم. در چنین مقیاس کوچکی، نیرو‌های اصطکاک چسبناک هوا با نیرو‌های لَختی (اینرسی) حشره برابری می‌کند؛ در نتیجه، حرکت برای این حشرات در هوا، مانند پارو زدن در یک سیال غلیظ، بسیار دشوارتر از پرواز برای موجودات بزرگ‌تر است. به همین دلیل است که بال‌های ریزترین حشرات به شکلی غیر منتظره و متفاوت، تکامل یافته‌اند.

منبع: ایرنا