מדע יישומי
יד מלאכותית מחקה תנועות אנושיות בעזרת פולימרים רגישים לאור
📌 בקיצור
- חוקרת מאוניברסיטת איינדהובן פיתחה יד מלאכותית שמבצעת מחוות בדומה ליד אנושית
- הטכנולוגיה מבוססת על פולימרים של גביש נוזלי המגיבים לאור ושומרים דפוסי פעולה בתוך החומר
- המטרה היא לשפר את הקשר בין אדם למערכת דיגיטלית באמצעות תחושת מגע טבעית יותר
יד מלאכותית שפותחה במסגרת עבודתה של דן-צ'ינג ליו מאוניברסיטת איינדהובן לטכנולוגיה מצליחה לשחזר מחוות אנושיות באמצעות זיכרון שנכתב אל תוך פולימרים רגישים לאור. הפיתוח נועד לקדם ממשקים שבהם מגע אינו רק תוספת נלווית, אלא חלק מרכזי באופן שבו בני אדם מתקשרים עם מערכות דיגיטליות.
כך נכתב הזיכרון לתוך החומר
בלב המחקר עומדים פולימרים מתקדמים של גביש נוזלי — חומרים שמשלבים תכונות מכניות וגמישות עם יכולת להגיב לגירוי חיצוני. במקרה הזה, הגירוי הוא אור. במקום להסתמך רק על מנועים, כבלים או מערכות בקרה מסורבלות, החוקרת בוחנת דרך שבה החומר עצמו "זוכר" כיצד עליו לנוע כאשר מאירים אותו בתבנית מסוימת.
הרעיון הזה, של זיכרון חומרי, חשוב במיוחד בתחום הרובוטיקה הרכה וההתקנים החכמים. אם אפשר להטמיע בחומר דפוס תנועה קבוע מראש, מתקבלת מערכת קומפקטית יותר, שקטה יותר ולעיתים גם עדינה יותר במגע עם בני אדם. ביד מלאכותית, המשמעות היא יכולת לייצר מחוות שנראות טבעיות יותר, בלי מנגנון מכני כבד.
המגע חוזר למרכז הממשק הדיגיטלי
ליו מתמקדת בשאלה רחבה יותר: איך אפשר להפוך את האינטראקציה עם מערכות דיגיטליות לאנושית יותר. לדבריה, חוש המישוש הוא רכיב מרכזי שחסר לא פעם בממשקים דיגיטליים, אף שבחיים עצמם הוא חיוני להבנת הסביבה, לדיוק בתנועה ולתחושת שליטה. לכן, מערכת שמסוגלת לא רק לנוע אלא גם לחקות מחוות מוכרות עשויה לשפר את הדרך שבה משתמשים חווים מכשירים חכמים, עזרים רובוטיים או התקנים לבישים.
המשמעות רחבה מעבר ליד מלאכותית אחת. טכנולוגיה כזו יכולה להשתלב בעתיד בפרוטזות, ברובוטים שפועלים לצד בני אדם, במשטחי מגע חכמים ואפילו בהתקנים רפואיים או תעשייתיים שדורשים תגובה מדויקת ועדינה. היתרון של חומרים מגיבי אור הוא האפשרות להפעיל אותם בלי מגע ישיר ובלי מערכת מכנית מורכבת בכל נקודת תנועה.
שני כתבי עת, כיוון מחקר אחד
עבודתה של ליו פורסמה לאחרונה בשני כתבי עת מדעיים, Science Advances ו-Matter & Light, נתון שממחיש את העניין שמעורר התחום בקהילה המדעית. הפרסומים מחזקים את ההערכה שמדובר לא רק בהדגמה מעבדתית נקודתית, אלא בקו מחקר שמנסה לבנות דור חדש של חומרים פעילים — כאלה שמחברים בין תכנון חומרי, הפעלה מרחוק ותנועה מדויקת.
במבט רחב, המחקר משקף מגמה בולטת במדע החומרים: מעבר מחומרים פסיביים לחומרים שמבצעים פעולה. במקום לבנות מכונה ורק אז לצפות מהחומר לציית לה, החוקרים מבקשים להעניק לחומר עצמו תפקיד פעיל. במקרה של היד המלאכותית, התוצאה היא מערכת שמחקה תנועות אנושיות באמצעות תכונות שנצרבו בחומר, ונשלטות בעזרת אור.
המחקר של ליו מציב את חוש המישוש ואת תנועת הגוף בלב הפיתוח הטכנולוגי, ומדגים כיצד עיצוב חומר ברמה המולקולרית יכול להשפיע על הדרך שבה בני אדם יפעילו מערכות דיגיטליות ויתקשרו איתן.
עוד במדע וחלל
טלסקופ רומן שוגר בהצלחה — עם שדה ראייה רחב לפחות פי 100 מהאבל
טלסקופ החלל ננסי גרייס רומן של נאס״א שוגר בהצלחה והחל במסע של כשלושה חודשים לנקודת L2, במרחק כ־1.5 מיליון ק״מ מכדור הארץ. לאחר השלמת הבדיקות והכיולים הוא צפוי לסרוק אזורים עצומים ביקום, לחקור חומר אפל ואנרגיה אפלה ולהדגים טכנולוגיה לצילום ישיר של כוכבי לכת רחוקים.
מחקר: פערי גאות של כמעט מטר באותו מפרץ
מחקר חדש מצביע על כך שגם בתוך אותו מפרץ עצמו, מפלס הגאות אינו אחיד ויכול להשתנות בעשרות סנטימטרים עד כמעט מטר בין חוף לחוף. הממצאים, שהתבססו על עשרות שנים של צילומי לוויין, מאפשרים לראשונה למדוד את תנועת הים בקנה מידה מקומי מאוד ולחדד את ההבנה של דפוסי הגאות לאורך החוף.
מחקר: 3 דקות ספרינטים שינו את הדם
מחקר חדש מצא כי פרצי מאמץ קצרים ועצימים יצרו תגובה ביולוגית חריפה ומיידית בהרכב הדם, גדולה בהרבה מזו שנרשמה לאחר אימון מתון וממושך. החוקרים זיהו שינויים בחלבונים ובמטבוליטים שנקשרו גם לסיכון נמוך יותר להשמנה, סוכרת מסוג 2 והפרעות מטבוליות נוספות.
החלל משנה גם את הדרך שבה בולעים
שהייה בחלל עשויה להשפיע לא רק על השרירים, העצמות ושיווי המשקל של אסטרונאוטים, אלא גם על פעולות יומיומיות בסיסיות כמו בליעה, אכילה ושתייה. השינויים הללו קשורים, בין השאר, לתחושת גודש בפנים, להיחלשות מסוימת של חוש הטעם ולתנאי מיקרו-כבידה שמשנים את האופן שבו הגוף מתמודד עם מזון ונוזלים.