روبوتات قابلة للابتلاع

يثبت عالم الروبوتات يومًا بعد يوم -باختصاصاته كافة- أنَّه السبّاق والقادر على دخول عوالم لم نكن نحلم بالوصول إليها؛ نتحدّث في هذا المقال عن الروبوتات القابلة للابتلاع وعن بعض من المهمات الرائعة التي تُنجزها.

يُعدُّ روبوت الأوريغامي ثورةً في المعالجة الداخلية للنظام الهضمي؛ إذ طوره فريق من مركز ماساتشوستس التكنولوجي، إذ يوضع في كبسولة مصنوعة من أمعاء الخنزير المجففة يبتلعها الإنسان، وعند تحلّل الكبسولة في الجسم يتمدد الروبوت ذو الطيات الذي اعتُمِد في تصميمه شكلٌ مستطيلٌ، فزواياه تعمل بوصفها نقاطَ تجاذب، وفي منتصف إحدى الطيات الأمامية التي تتحكم بحركة الروبوت يوجد مغناطيس دائم يستجيب للحقول المغناطيسية المتغيّرة خارج الجسم، وتُطبَّق على الروبوت قوى دائرية، ويوجَّهُ الروبوت بمساعدة مغناطيس خارج الجسم ويستعمل الروبوت المغناطيس نفسه ليلتقط الجسم الدخيل؛ مثلًا البطارية العدسية، ويتسلق هذا الروبوت جدران المعدة فيضمد الجروح أو يزيل الأجسام الغريبة كالبطاريات العدسية التي يبتلعها الإنسان عن طريق الخطأ، إذ تُبتلع 3500 بطارية عن طريق الخطأ في أمريكا كل يوم، وتُهضَمُ طبيعيًّا، إلّا أنَّ التلامس المطوّل لنسيج المعدة قد يتسبب بمرور تيّار كهربائي يُنتج هيدروكسيدًا يحرق نسيج المعدة، فيغلّفها الروبوت لتخرج خروجًا آمنًا من الجسم.

استُعمِلت تقنيات مشابهة لإنجاز عمليات أخرى، فقد طوّر الباحثون في جامعة سيتي في هونغ كونغ(CityU) روبوتًا صغيرًا ذا سطح أملس وأرجل متعدّدة، إذ صُنِّع هذا الروبوت من مواد سيلكونية تُدعى بولي ميثيل سيلوكسان polydimethylsiloxane (PDMS) المُتضمن لجزيئات مُمغنَطة يُتحكَّمُ بها عن بعد بقوة المجال الكهرومغناطيسي، إذ يستطيع الروبوت تسلق الأسطح الصعبة الوصول والرطبة كالمعدة، ويمكن أن يمهّد هذا الروبوت الطريق لتقدّم تكنولوجي طبّي، مثل توصيل الأدوية في جسم الإنسان.

ومن الروبوتات القابلة للابتلاع روبوتات معالجة حموضة المعدة عند الفئران المصابة بالتهابات معدية بكتيرية، إذ تتكون هذه الروبوتات من قلب كروي من المغنزيوم مغطّى بعدة طبقات مختلفة تؤمن الحماية والمعالجة والقدرة على الالتصاق بجدران المعدة.

بعد ابتلاع الروبوتات يتفاعل قلب المغنزيوم مع حمض المعدة لإنتاج سلسلة من الفقاعات الهيدروجينية التي تدفع محركات الروبوت الصغرية للحركة، وتخفض هذه العملية من حموضة المعدة بإطلاق المضادات الحيوية الموجودة في طبقة المضادات الحيوية المُغلفة لمحرك الروبوت الصغير التي تكون حساسة لحموضة المعدة المحيطة، وبعد 24 ساعة يتحلل الروبوت بوصفه مكوَّنًا من مواد قابلة للتحلل.

ولايزال تطبيقها على حيوانات أكبر حجمًا قيد البحث ولكن الرحلة الرائعة في عالم الروبوتات القابلة للابتلاع مستمرة.

وتتمثل أحدث التجارب في الذكاء الصنعي فيما يخص الروبوتات القابلة للابتلاع في إضافة برمجيات متطورة وأكثر تعقيدًا إليها كإضافة منهجية جديدة للتنقل، وهو ما يتطلب طاقة منخفضة واعتمادًا على الإحساس بالعوامل الخارجية والتغذية وإعادة الشحن. 

ومن هذه التجارب ما أجراه ريتشارد فويلز Richard Voyles؛ بروفيسور في تكنولوجيا الهندسة الكهربائية في معهد بوردو Purdue للعلوم التطبيقية، إذ طوّر كبسولات روبوتية تبتلعها الأبقار، وتكون الروبوتات الصغيرة في الكبسولة متحرّكة وتسمح بالتنقّل بين كلّ من غرف المعدة الأربعة في البقرة، وهدف هذه الكبسولات تأمين مراقبة أدق لصحّة الأبقار في أيّ وقت، إذ توصِل بيانات البقرة الصحية إلى طوق موجود على البقرة يبث شبكة عبر الهاتف الخليوي أو الواي فاي، وبذلك نستطيع معرفة الحالة الصحية لكل بقرة على حدة، ومن ثمّةَ معالجتها على نحو فردي ومنع انتشار الأمراض في باقي القطيع، والاعتناء بتغذية الأبقار الحلوب خصوصًا بإضافة الفيتامينات والمعادن إلى نظامها الغذائي. 

بعد تطوير هذه الكبسولات تطويرًا نهائيًّا؛ يمكن استعمالها في الجراحة للإنسان والكائنات الحية، وهو ما يطمح إليه العلماء في مجال الذكاء الصنعي. 

المصادر:

1- هنا

2- هنا

3- هنا

4- هنا

الدراسات المرجعية:

1- هنا

2- هنا