باحثون يطورون روبوتات إلكترونية قابلة للتحلل بالكامل

يتزايد الضغط البيئي الناتج عن الانتشار السريع للروبوتات والأجهزة الإلكترونية، في ظل الارتفاع المستمر لكميات النفايات الإلكترونية حول العالم. ووفق بيانات معهد الأمم المتحدة للتدريب والبحث، بلغ حجم النفايات الإلكترونية عالميًا نحو 62 مليون طن خلال عام 2022، فيما لم تتم إعادة تدوير الجزء الأكبر منها بشكل صحيح، لينتهي المطاف بمعظمها في مكبات النفايات أو عبر الحرق.

وفي مواجهة هذه المشكلة، برزت الروبوتات اللينة كحل واعد، إلا أنها بدورها تعتمد على مواد غير متجانسة يصعب إعادة تدويرها أو تحللها طبيعيًا.

وفي هذا السياق، نجح فريق بحثي دولي في تطوير نظام إلكتروني خاص بالروبوتات اللينة قابل للتحلل البيولوجي والتحول الكامل إلى سماد طبيعي، مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الأداء والموثوقية التشغيلية. وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Sustainability العلمية.

ويعتمد النظام الجديد على مادة “بولي غليسيرول سيباكات” (PGS)، وهي مادة مطاطية مرنة خالية من الماء وقابلة للتحلل البيولوجي. وأظهرت الاختبارات أن محرك الانثناء المصنوع من هذه المادة حافظ على متانته حتى بعد مليون دورة تشوه، دون تغيّر يُذكر في زاوية الانثناء أو قوة الخرج، كما بقي أداؤه مستقراً بعد فترات تخزين طويلة.

وضمن التجارب، دمج الباحثون مكونات إلكترونية غير عضوية قابلة للتحلل، مصنوعة من المغنيسيوم والموليبدينوم والسيليكون. كما جرى تجهيز إصبع روبوت واحد بأجهزة استشعار متعددة، شملت قياس الانحناء والتشوه واللمس ودرجة الحرارة والرطوبة ودرجة الحموضة، إضافة إلى سخانات ومنبهات كهربائية ووحدات لتوصيل الأدوية، ما أتاح تطوير منصة إلكترونية متكاملة وقابلة للتحلل ومتعددة الوظائف.

وعند وضع النظام الروبوتي بالكامل في بيئة مخصصة للتسميد الصناعي، تحلل الهيكل الحامل والمكونات الإلكترونية خلال بضعة أشهر، فيما أكدت اختبارات نمو النباتات في السماد الناتج عدم وجود أي سمّية بيئية.

وقال البروفيسور كانغ سيونغ غيون من جامعة سيول إن الفريق تجاوز القيود التقليدية المرتبطة بالمواد القابلة للتحلل، ونجح في تقديم نظام إلكتروني للروبوتات اللينة يتمتع بخصائص عملية وموثوقية عالية.

من جهته، أعرب الباحث كيم غيونغ سوب، أحد المشاركين الرئيسيين في الدراسة، عن أمله في أن تصبح هذه المنصة أساسًا لتطوير جيل جديد من الروبوتات والإلكترونيات الصديقة للبيئة.

المصدر : وكالات