يد روبوتية مطبوعة ثلاثياً تمسك الأجسام برفق
أعلن باحثون كوريون عن تطوير مادة لينة فائقة المرونة قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد، تم تصميمها باستخدام الذكاء الاصطناعي، مما يفتح آفاقاً جديدة في مجال الروبوتات اللينة والأجهزة القابلة للارتداء والعلاجات الطبية المخصصة. قاد فريق البحث البروفيسور سونغشول لي من معهد كورياس للتقدم العلمي والتقني، بالتعاون مع الدكتور جونغبوم نا من معهد كورياس لعلوم المادة القاسية، والبروفيسور بومسو بارك من جامعة سيؤول الوطنية للعلوم والتكنولوجيا، ونُشرت النتائج في مجلة ناتشر كميونيكيشنز. تواجه تقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد، وتحديداً معالجة الصور الرقمية بالضوء، تحدياً كبيراً في التوفيق بين قابلية تدفق المادة السائلة وسرعة تصلبها، ومرونتها النهائية، إذ تؤدي زيادة المرونة عادة إلى ارتفاع اللزوجة وتعيق عملية الطباعة. ولحل هذه المعضلة، اعتمد الفريق إطار عمل قائم على الذكاء الاصطناعي لتدريب النماذج على بيانات تجريبية شاملة، تضمنت ليس فقط التركيبات الناجحة بل أيضاً المواد ذات اللزوجة العالية غير القابلة للطباعة. ومن خلال تحليل العلاقات بين التركيبة الكيميائية وأداء المادة، حدّد الذكاء الاصطناعي بدقة الصيغة المثلى التي تجمع بين سهولة التصنيع وقوة الشد الفائقة. أوضحت النتائج أن المادة الجديدة تتيح للطابعات تشكيل هياكل معقدة مع قدرة على التمدد إلى أكثر من ستة أضعاف طولها الأصلي دون تمزق. ولتجسيد التطبيقات العملية، قام الباحثون بطباعة مشغل لينة يعتمد على ضغط الهواء، يصطف عند تمدده بشكل يشبه حركة الإصبع البشري. وعقب دمج عدة مشغلات في يد روبوتية لينة، أثبت الجهاز قدرته على الإمساك بثبات بأجسام ذات أشكال وملمسات متنوعة، تتراوح بين البيضة الهشة وزجاجة ماء تزن كيلوجراماً واحداً، مما يثبت فعاليته في التعامل مع الأجسام الحساسة والثقيلة على حد سواء. يُمثل هذا الإنجاز نقلة منهجية في تطوير المواد، حيث يحول دون الاعتماد على التجربة والخطأ المكلفة، ويعتمد بدلاً من ذلك على التنبؤ الدقيق بالتركيبات المثلى بناءً على البيانات التجريبية. ويؤكد الفريق أن هذه المنهجية ستسرع بشكل كبير من وتيرة ابتكار مواد طباعة ثلاثية الأبعاد مخصصة، مما يوسع نطاق استخدامها في مجالات تتراوح بين الروبوتات اللينة الملامسة للإنسان، والأجهزة الطبية القابلة للزرع أو التركيب، والملابس الذكية، لافتين إلى أن الجمع بين المنهج التجريبي والحساب الذكي أصبح مفتاحاً أساسياً لتسريع وتيرة الابتكار في هندسة المواد المستقبلية.
