استلهم العلماء الفكرة من الطبيعة، لتطوير غشاء حساس للحرارة لتمكين الروبوتات من اكتشاف تغيرات درجة الحرارة في محيطها.

تقلد هذه المادة الجديدة -التي طورها فريقٌ من المعهد الفدرالي السويسري للتقنية في زيورخ (ETH Zurich)- الغشاء الطبيعي للأفعى الذي يساعدها في تحديد مواقع الفرائس القريبة. واستطاع الباحثون تحقيق ذلك باستخدام مادة البكتين، وهي مادةٌ قليلة التكلفة تستخدم عادةً في جعل المربى سميكاً.

لصناعة هذا الغشاء، يمزج محلول البكتين مع كلوريد الكالسيوم، ثم يجفف لنحصل على هذا الغشاء الشفاف والمرن. وخلافاً للأجهزة الإلكترونية التقليدية القادرة على اكتشاف التبدّلات الحرارية من خلال تيارات الإلكترونات؛ يستطيع هذا الغشاء تحسُّس التغيّرات الحرارية من خلال تيارات الأيونات (الشوارد)، بصورة مشابهة لما يفعله غشاء الأفاعي. فأي تبدّلٍ في حرارة المحيط القريب يُحدث تغيراً في مقاومة الغشاء، وتمكن الباحثون من قياس هذا التغيّر بوضع أقطابٍ على حواف الغشاء.

لاختباره، طبق الباحثون على دمية دبٍ أمواج الميكروويف حتى ارتفعت درجة حرارتها إلى 37 درجة، ثم قاسوا تأثير ذلك على الغشاء من مسافاتٍ مختلفة. وأظهرت النتائج بأن الغشاء استطاع التعرف على الدب الساخن من بعد مترٍ واحد، وتمكّن من تحسُّس التبدلات الطفيفة لدرجات الحرارة البالغة 10 ميلي كلفن، وهو ما يعادل ضعف حساسية الجلد البشري.

تحسُّس الحرارة للآلات والذكاء الاصطناعي

يشرح الباحثون في دراستهم: «أغشية البكتين قليلة الثمن، وقابلةٌ للتمدّد، ولا تتأثر بالضغط أو الثني، وقابلة لإضافة وظائف تحسُّس الحرارة إلى الجلد الاصطناعي.» يفيد هذا الغشاء في تطوير روبوتات الذكاء الاصطناعي، من خلال تغطية كامل جسم الروبوت بهذه المادة، وتزويده بطبقةٍ من الجلد قادرة على تحسُّس الحرارة من كل الجهات.

قال الباحث الرئيس «رافاييل دي جياكومو» في حديثه مع مجلة نيو سيانتست: «الأمر الأكثر أهمية في دمج الذكاء الاصطناعي مع الروبوتات الشبيهة بالبشر هو تزويدها بالحواس مثلنا. علينا تزويد الذكاء الاصطناعي بكامل البيانات الحسية ليتمكن من رسم صورةٍ للعالم من حوله.» وفعلاً، تساعد ميزة تحسُّس الحرارة  الروبوتات في اكتشاف البيئة من حولها، وتنفيذ وظائفها المطلوبة بفعاليةٍ أكبر. فمثلاً تتيح هذه التقنية للروبوتات التحرك بسهولةٍ ضمن المناطق المزدحمة، وتمكّن الروبوتات المخصّصة للطوارئ من تحديد أماكن البشر بسهولةٍ خلال عمليات البحث والإنقاذ.

ولأن هذا الغشاء قادرٌ على إعطاء أي جسمٍ إمكانية تحسُّس الحرارة، فهو مرشح للاستخدام في تطبيقات أخرى خارج مجال الروبوتات. مثل تزويد الأعضاء الاصطناعية بالإحساس الحراري، خاصة أن مرونته العالية تجعل تغليف الأجزاء الميكانيكية به عملية سهلة، ويقول فريق تطويره بأن تركيب الغشاء يتم عبر البخّ أو الطلاء بطريقة الغمس.

ها هو مثالٌ آخر عن التقنية التي ظهرت في مسلسل «ويست وورلد» يظهر على أرض الواقع.