ಪ್ರಕೃತಿಯೇ ಹಲವು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗೆ ಸ್ಫೂರ್ತಿ. ಜಿರಳೆಗಳ ಉಗುರುಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಹಲ್ಲಿಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಿಲಿಯಾವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ರೋಬೋಟ್ಗಳು ಕಟ್ಟಡಗಳ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಏರಬಲ್ಲವು. ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ರೋಬೋಟ್ಗಳ ಜಗತ್ತನ್ನು ನೋಡೋಣ!
"ಎಕ್ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಪಾರ್ಟ್-ಟೈಮ್ ಜಾಬ್ಸ್" ಎಂಬ ಜನಪ್ರಿಯ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ಒಂದು ಕಂತಿನಲ್ಲಿ, ಒಬ್ಬ ನಟನಿಗೆ ಎತ್ತರದ ಕಟ್ಟಡದಲ್ಲಿ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ತೊಳೆಯುವ ಅರೆಕಾಲಿಕ ಕೆಲಸ ಸಿಗುತ್ತದೆ. ಗೊಂಡೊಲಾದ ಸುರಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ತೊಳೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವಾಗ ನಟನ ಮುಖದಲ್ಲಿ ಎತ್ತರದ ಭಯ ಮತ್ತು ಅವನ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಆತಂಕ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ವೀಕ್ಷಕರನ್ನು ಆತಂಕಕ್ಕೆ ದೂಡುತ್ತದೆ. ಒಂದು ತಪ್ಪು ದೊಡ್ಡ ಅಪಘಾತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದಾದ ಅಂತಹ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಕೆಲಸವನ್ನು ರೋಬೋಟ್ ವಹಿಸಿಕೊಂಡರೆ ಅದು ಉತ್ತಮವಲ್ಲವೇ?
ಮನುಷ್ಯನಿಗಾಗಿ ಗಗನಚುಂಬಿ ಕಟ್ಟಡದ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸುವ ರೋಬೋಟ್ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಯೋಚಿಸಿದಾಗ, ಮಾನವ ಆಕಾರದ ರೋಬೋಟ್ ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸುವ ಉಪಕರಣವನ್ನು ಹಿಡಿದು ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ಶ್ರದ್ಧೆಯಿಂದ ಸ್ಕ್ರಬ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಊಹಿಸುವುದು ಸುಲಭ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಟ್ಟಡದ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಏರಬಲ್ಲ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಶುಚಿಗೊಳಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಹೊಂದಿರುವ ರೋಬೋಟ್ ಮಾನವ ಆಕಾರದ ರೋಬೋಟ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಒಮ್ಮತದ ಅಭಿಪ್ರಾಯವಾಗಿದೆ. ಕಟ್ಟಡದ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಏರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು, ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳ ಮೂಲ ರಚನೆಗಳು, ತತ್ವಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ರೋಬೋಟ್ಗಳನ್ನು ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ರೋಬೋಟ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಂತಹ ಒಂದು ರೋಬೋಟ್ ಕಟ್ಟಡದ ಗೋಡೆಗಳ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ಏರುವಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ ಸ್ಪೈನಿಬಾಟ್. ಸ್ಪೈನಿಬಾಟ್ ಜಿರಳೆಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಗೋಡೆಗಳ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ಏರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಜಿರಳೆಗಳು ಗೋಡೆಗಳ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಏರಲು ತಮ್ಮ ಪಾದಗಳಲ್ಲಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಕೂದಲನ್ನು ಕೊಕ್ಕೆಗಳಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಗೋಡೆಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ, ನೆಗೆಯುವ ಬಾಗುವಿಕೆಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಬಾಗುವಿಕೆಗಳು ಅನೇಕ ದಿಕ್ಕುಗಳಿಂದ ಜಿರಳೆಗಳ ಕೂದಲನ್ನು ಸ್ಪರ್ಶಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಕೂದಲುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ರೋಚ್ನ ತೂಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬೆಂಡ್ ಅನ್ನು ಸ್ಪರ್ಶಿಸಿದರೆ, ಕೂದಲು ರೋಚ್ನ ತೂಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಸಣ್ಣ ಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಕೂದಲಿನ ಬಲವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೂ, ಬಹು ಕೂದಲಿನ ಸಂಯೋಜಿತ ಬಲವು ರೋಚ್ನ ತೂಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಪೈನಿಬಾಟ್ನ ಪಾದಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾದ ಆದರೆ ಹಲವಾರು ಉಗುರುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಗೋಡೆಗಳ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ಏರುವಾಗ ರೋಬೋಟ್ನ ತೂಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅದೇ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನವು ಪಂಜದಿಂದ ಗೋಡೆಯ ಸಂಪರ್ಕದ ಸಂಭವನೀಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಗಾಜಿನಂತೆ ನಯವಾದ ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ಲಗತ್ತಿಸಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿರುವ ಒಂದು ರೋಬೋಟ್ ಸ್ಟಿಕಿಬಾಟ್, ಇದನ್ನು ಗೆಕ್ಕೋ ಪಾದದ ಏಕೈಕ ರಚನೆಯ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗೆಕ್ಕೋಗಳು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ಛಾವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಗೋಡೆಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ರಹಸ್ಯವು ಅವುಗಳ ಪಾದಗಳ ಅಡಿಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕೂದಲುಗಳಲ್ಲಿದೆ. ಪಾದಗಳ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಸಣ್ಣ ಕೂದಲುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವು ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ಹೇಗೆ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೀವು ಆಶ್ಚರ್ಯ ಪಡುತ್ತಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಬಲವು ಅದನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಬಲಗಳು ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಣ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಅಣುವಿನೊಳಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಕ್ಷಣಿಕ ವಿಚಲನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಅಣುವಿನೊಳಗೆ ಕ್ಷಣಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್ ಇದ್ದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುವ ಬದಿಯು (-) ಧ್ರುವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿರುವ ಬದಿಯು (+) ಧ್ರುವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪಕ್ಷಪಾತವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವ ಅಣುವು ಅದರ ನೆರೆಹೊರೆಯವರ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. (-) ಧ್ರುವವು ನೆರೆಯ ಅಣುವಿನ ಒಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಎದುರು ಭಾಗಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಂಡ ಬದಿಯನ್ನು (+) ಧ್ರುವವಾಗಿ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಆಗಿರುವ ಎದುರು ಬದಿಯನ್ನು (-) ಧ್ರುವವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ (-) ಧ್ರುವವು ನಂತರ ನೆರೆಯ ಅಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲ್ಲಾ ಅಣುಗಳನ್ನು ತಕ್ಷಣವೇ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತತ್ಕ್ಷಣದ ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಅಣುಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಫೋರ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಸಿಲಿಯಾದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಬಲವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಿಲಿಯಾಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿದಾಗ, ಹಲ್ಲಿಯ ತೂಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಬಲವು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಜಿಂಕೆಯ ಪಾದದ ಅಡಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಅದೇ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಮಾನವನ ಅಂಗೈಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಿದರೆ, ಬಲವು ನಗಣ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಮಾನವ ಅಂಗೈಯು ಸುಮಾರು 40 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳಷ್ಟು ತೂಕವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಫೋರ್ಸ್ ಬಳಸಿ ರೋಬೋಟ್ ಅನ್ನು ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲು ಸ್ಟಿಕಿಬಾಟ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕೂದಲಿನ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಯುರೆಥೇನ್ ಪ್ಯಾಡ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದು ದೈಹಿಕ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಇದು ಗಾಜಿನಂತೆ ನಯವಾದ ಗೋಡೆಗಳ ಮೇಲೆ ಚಲಿಸಬಹುದು.
ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಪಡೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಗೆಕ್ಕೊನ ಸಿಲಿಯಾ ಮತ್ತೊಂದು ವಿಶಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಅವು ದಿಕ್ಕಿನಂತಿವೆ. ಈ ಸಿಲಿಯಾಗಳು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಉತ್ತಮ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಗುಣವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೀಳುತ್ತವೆ. ಸ್ಟಿಕಿಬಾಟ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕೂದಲುಗಳು ಸಹ ದಿಕ್ಕಿನಂತಿರುತ್ತವೆ, ಇದರರ್ಥ ಅವು ಕೆಳಮುಖವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ರೋಬೋಟ್ನ ತೂಕವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಎಳೆಯಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.
ಜಿರಳೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸ್ಪೈನಿಬಾಟ್ ಮತ್ತು ಜಿಂಕೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸ್ಟಿಕಿಬಾಟ್ ಎರಡೂ ಕಟ್ಟಡದ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಏರಬಲ್ಲ ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ರೋಬೋಟ್ಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ಎರಡೂ ವಿಧಾನಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಗೋಡೆ ಹತ್ತುವ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಜಾತಿಯ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳಿವೆ, ಮತ್ತು ಅವೆಲ್ಲವೂ ತಮ್ಮ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಬದುಕಲು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನೀರಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಈಜುವ ಮೀನಿನ ಮಾಪಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ರೋಬೋಟ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಮರಗಳನ್ನು ಹತ್ತುವ ಕೋತಿಯ ಕೈ ಮತ್ತು ಪಾದದ ರಚನೆಯನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಜೋಡಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ರೋಬೋಟ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಮತ್ತು ನವೀನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಕಟ್ಟಡದ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಏರಲು ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇನ್ನೂ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡದ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳು ಇರಬಹುದು. ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವೈವಿಧ್ಯಮಯವಾಗಿದ್ದಷ್ಟೂ, ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ರೋಬೋಟ್ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳಿವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಗಳೊಂದಿಗೆ, ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್ ರೋಬೋಟ್ಗಳ ಪ್ರಪಂಚವು ಹೆಚ್ಚು ಅದ್ಭುತವಾಗುತ್ತದೆ.
