นักวิทย์พัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว เลียนแบบหนอนตัวแบนทะเล ช่วยสำรวจพื้นที่ใต้น้ำที่เข้าถึงยาก

หุ่นยนต์จิ๋ว เลียนแบบหนอนตัวแบนทะเล ขนาดที่เล็กกะทัดรัดทำให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ผ่านที่แคบได้อย่างคล่องตัว เหมาะสำหรับนำไปใช้งานวิจัยทางทะเล และประยุกต์ใช้ในสถานการณ์ฉุกเฉิน

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนา "หุ่นยนต์จิ๋ว" ที่ได้แรงบันดาลใจจากหนอนตัวแบนทะเล (Marine Flatworm) ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่แคบและซับซ้อนใต้น้ำได้อย่างคล่องแคล่ว โดยมีขนาดเล็กกะทัดรัด ด้วยน้ำหนักเพียง 6 กรัม หุ่นยนต์ตัวนี้ถูกออกแบบมาเพื่อช่วยในการสำรวจสภาพแวดล้อมใต้น้ำที่มนุษย์หรืออุปกรณ์ขนาดใหญ่ไม่สามารถเข้าถึงได้

เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่แสดงถึงความก้าวหน้าด้านวิศวกรรมหุ่นยนต์ แต่ยังมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยทางทะเล การสำรวจทางโบราณคดีใต้น้ำ และการนำมาเป็นอุปกรณ์ช่วยเหลือในสถานการณ์ฉุกเฉิน  

งานวิจัยนี้เป็นผลงานของทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันแมกซ์พลังค์ (Max Planck Institute) ในประเทศเยอรมนี และสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (EPFL) ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ โดยได้รับแรงบันดาลใจจากลักษณ์ของตัวหนอนตัวแบนทะเล ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวใต้น้ำได้อย่างคล่องแคล่ว หุ่นยนต์ดังกล่าวถูกออกแบบให้มีลักษณะแบนราบและยืดหยุ่นสูง ทำให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านช่องแคบและพื้นที่ที่มีสิ่งกีดขวางได้อย่างง่ายดาย  

หุ่นยนต์จิ๋วใช้เทคโนโลยีการขับเคลื่อนแบบใหม่ที่เลียนแบบการเคลื่อนไหวของหนอนตัวแบนทะเล โดยอาศัยการหดและขยายตัวของวัสดุพิเศษที่ตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้า ทำให้สามารถว่ายน้ำและคลานไปบนพื้นผิวใต้น้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งเซนเซอร์ขนาดเล็กเพื่อเก็บข้อมูลสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความเค็มของน้ำ และความลึก ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการวิจัยทางทะเล  

หนึ่งในจุดเด่นที่สำคัญของหุ่นยนต์ คือความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว เช่น การเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่ที่มีกระแสน้ำแรงหรือบริเวณที่มีสิ่งกีดขวางจำนวนมากได้อย่างคล่องแคล่ว ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่หุ่นยนต์ใต้น้ำทั่วไปไม่สามารถทำได้ เทคโนโลยีนี้จึงมีศักยภาพในการใช้งานสำรวจซากเรือโบราณคดี การตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานใต้น้ำ เช่น ท่อส่งน้ำมัน หรือแม้แต่การช่วยเหลือในสถานการณ์ภัยพิบัติ  

ทีมวิจัยยังระบุว่า หุ่นยนต์นี้ถูกออกแบบให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยใช้วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและไม่ก่อให้เกิดมลพิษในระบบนิเวศทางทะเล นอกจากนี้ ยังมีแผนพัฒนาต่อยอดให้หุ่นยนต์สามารถทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม (Swarm Robotics) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการสำรวจพื้นที่ขนาดใหญ่ใต้น้ำ  

การพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว ไม่เพียงแต่เปิดประตูสู่การสำรวจโลกใต้ทะเลที่ลึกและกว้างขึ้น แต่ยังเป็นตัวอย่างที่ดีของการผสมผสานระหว่างธรรมชาติและเทคโนโลยีเพื่อสร้างสรรค์สิ่งที่มีประโยชน์ต่อมนุษยชาติ  

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: scitechdaily, techxplore, mpg, epfl
ที่มาภาพ: epfl, ภาพ 1
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech