ملخصات الأبحاث

ترميز نانوي مغناطيسي للآلات الدقيقة متحولة الشكل

.J. Cui et al

  • Published online:

إنّ الأنظمة متحولة الشكل - التي يمكنها أن تؤدي مهام معقدة من خلال تحولاتٍ مورفولوجية – تُعَد مفيدة بدرجة كبيرة للتطبيقات المستقبلية في طب التدخلات الجراحية المحدودة، والروبوتات المرنة، والمواد النشطةاستثنائية الخواص،والسطوح الذكية. وفي ظل طرق التصنيع الحالية، دُمِجَت البِنَى متحولة الشكل في التصميمات البنيوية للمواد. وعلى سبيل المثال.. عن طريق التوزيع المكاني للمواد غير المتجانسة، التي لا يمكن تعديلها بعد تصنيعها. وبالتالي، فإنَّ التحولات الشكلية لتلك الأنظمة منحصرة في نوعٍ واحد من التحولات يحدده مسبقًا شكلها الهندسي.

وفي البحث المنشور، طوَّر الباحثون استراتيجيةً لترميز معلوماتٍ متعددة تصوغ التحول الشكلي في آلةٍ دقيقة، عن طريق برمجة البِنَى المغناطيسية بمصفوفاتٍ من المغانط النانوية أحادية النطاق على ألواحٍ متصلة. وتُنفَّذ عملية البرمجة هذه عن طريق تعريض تسلسلٍ محدد من المجالات المغناطيسية إلى مغانط نانوية،ذات حقول متغيرة، مصمَّمة لتلائم الغرض، وتؤدي تلك البرمجة إلى مرور الآلات الدقيقة المصمَّمة حسب الحاجة بتغيراتٍ شكلية محددة عند وقوعها تحت تأثير مجالٍ مغناطيسي. وباستخدام هذا المفهوم، بنى الباحثون تركيبًا من وحدات معياريةيمكن برمجتها؛ لتتخذ شكل حروف الأبجدية، وصمموا "طائرًا" دقيقًا قادرًا على أداء سلوكياتٍ معقدة، من بينها "خفق الأجنحة"، و"التحليق"، و"الالتفاف"، و"الميل إلى الجانبين". ويمهد هذا الطريق لابتكار أنظمةٍ دقيقة ذكية مستقبلية، قابلة لإعادة التشكيل وإعادة البرمجة في مكانها، وبالتالي تستطيع التكيف مع المواقف المعقدة.