मार्च 29, 2024

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शोधकर्ता साइबोर्ग तिलचट्टे बनाते हैं जो अपनी ऊर्जा बीम ले जाते हैं

शोधकर्ता साइबोर्ग तिलचट्टे बनाते हैं जो अपनी ऊर्जा बीम ले जाते हैं
शोधकर्ता साइबोर्ग तिलचट्टे बनाते हैं जो अपनी ऊर्जा बीम ले जाते हैं

केंजीरो फुकुदा, रिकेनो

क्या आपने कभी सोचा है कि आप एक सौर ऊर्जा से चलने वाले साइबर कॉकरोच को एक बैकपैक ले जाते हुए देखेंगे जो एक इलेक्ट्रिक सर्किट जैसा दिखता है? जापान के रिकेन रिसर्च इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं की एक टीम ने लिथियम बैटरी, सोलर सेल, मल्टीपल वायर और एक छोटे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को जोड़कर एक साधारण मेडागास्कर कॉकरोच को असली साइबोर्ग में बदल दिया है। ब्लूटूथ सिग्नल का उपयोग करके साइबोर्ग को नियंत्रित किया जा सकता है, और शोधकर्ताओं का सुझाव है कि भविष्य में, इन रोबोटिक कीड़ों का उपयोग खोज और बचाव मिशन के लिए किया जा सकता है।

शोधकर्ता अपने साइबोर्ग को कीट और कंप्यूटर की एक संकर प्रणाली के रूप में संदर्भित करते हैं, और इसमें शामिल हैं एक मंच के रूप में जीवित कीट और एक नियंत्रण इकाई के रूप में एक लघु इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली। मूल रूप से, यह एक गतिशील रोबोट है जिसे रोबोट की तरह नियंत्रित किया जा सकता है, लेकिन इसमें एक कीट की महारत के साथ एक जटिल वातावरण का पता लगाने और नेविगेट करने की क्षमता है। शोधकर्ताओं का दावा है कि जब उपयोगी वास्तविक दुनिया के नेविगेशन की बात आती है तो साइबरबॉर्ग पारंपरिक सॉफ्ट रोबोट को भी मात दे सकते हैं।

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6-सेंटीमीटर कॉकरोच के शरीर के आकार को ध्यान में रखते हुए, शोधकर्ताओं ने एक पॉलीमर बैकपैक तैयार किया जो कीट के हिलने पर उसे परेशान किए बिना सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण ले जा सकता है। बैकपैक में एक इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल यूनिट, लिथियम बैटरी और कई तार थे। प्रत्येक तार एक तरफ नियंत्रक से और दूसरी तरफ तिलचट्टे के विभिन्न पैरों से जुड़ा था।

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जब भी शोधकर्ता कॉकरोच चाहिए स्थानांतरित करने के लिए, वे सर्किट बोर्ड को एक ब्लूटूथ सिग्नल भेजते हैं, जो तारों के माध्यम से विद्युत प्रवाह को पैरों तक पहुंचाता है। ये धाराएं संवेदी आदानों की नकल करती हैं जो कॉकरोच को रिफ्लेक्सिव व्यवहार का लाभ उठाते हुए बाएं या दाएं स्थानांतरित करने के लिए निर्देशित करती हैं। कॉकरोच का मस्तिष्क अभी भी अपनी मांसपेशियों को सक्रिय करने और कॉकरोच को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक है।

हालांकि, शोधकर्ताओं ने जल्द ही महसूस किया कि एक साइबरबोर्ग को कई दिनों या हफ्तों तक संचालित करने की आवश्यकता हो सकती है। एक छोटी लिथियम बैटरी लंबे समय तक बिजली की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं होगी, और चूंकि तिलचट्टे का मस्तिष्क बरकरार है, इसलिए यह किसी भी मिशन को छोड़ सकता है जिसे भेजा गया था और भाग गया था।

बिजली की आपूर्ति बढ़ाने के लिए, इस समस्या को दूर करने के लिए एक अति पतली सौर सेल का निर्माण किया गया और तिलचट्टे के पेट पर लगाया गया। यद्यपि सौर सेल केवल 4 x 10 मिमी मोटा था, इसने नियंत्रक के लिए आवश्यक 50 गुना शक्ति प्रदान की। दुर्भाग्य से, यह कॉकरोच की गति को बाधित करने के लिए पर्याप्त चौड़ा था। प्रारंभिक परीक्षण के दौरान, शोधकर्ताओं ने पाया कि कीट अपनी मूल गति से आधी गति से आगे बढ़ रहा था, और हर बार जब वह फ़्लिप या गिरता था, तो वह अपने सामान्य अभिविन्यास में वापस नहीं आ पाता था।

शोधकर्ताओं ने सेल की स्थिति और व्यवस्था में कुछ समायोजन किए, और अंत में, वे साइबर कॉकरोच को एक सौर सेल और बैटरी से लैस करने में सक्षम थे जो 17.2 मेगावाट बिजली प्रदान करती है।

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सौर सेल मॉड्यूल के महत्व को आगे बताते हुए, अनुसंधान वैज्ञानिकों और अध्ययन के लेखकों में से एक, केंजीरो फुकुडा ने एर्स टेक्निका को बताया, “शहरी बचाव मिशन को प्राप्त करने के लिए, साइबोर्ग में गति नियंत्रण कंप्यूटर और खोज सेंसर हैं।” [for] लोग और वॉकी-टॉकी। इसके लिए कुल बिजली खपत के 10-100 मेगावाट की आवश्यकता होती है। इसलिए, बायोरोबोट्स की गतिविधि और कार्यक्षमता की सीमा को बढ़ाने के लिए कीड़ों पर लगे ऊर्जा-संचयन उपकरण आवश्यक हैं। ”

उन्होंने यह भी कहा कि अन्य वैज्ञानिकों ने अतिरिक्त प्रकार के बायोरोबोट का प्रस्ताव दिया है: मोथ रोबोट मेरे लिए साइबोर्ग बीटल. हालांकि, इनमें से अधिकांश साइबरबॉर्गों में उनके शरीर पर ऊर्जा-संग्रह करने वाले उपकरणों की कमी होती है क्योंकि कटाई उपकरण का स्थान और भार उनकी स्थानांतरित करने की क्षमता को बहुत कम कर देता है। इसलिए एक साइबर पर ईसीयू को रिचार्ज करने के लिए एक उपयुक्त ऊर्जा-संग्रह उपकरण (सौर सेल) जोड़ना उनके शोध की प्रमुख उपलब्धियों में से एक था।

सॉफ्ट रोबोट बनाम साइबोर्ग

यह अधिक व्यावहारिक और उपयोग में आसान लग सकता है नरम रोबोट खोज और बचाव मिशन में साइबोर्ग के बजाय। सॉफ्ट रोबोट कभी भी साइबोर्ग कॉकरोच की तरह काम नहीं छोड़ेंगे; इसके अलावा, हम्म इसे तेजी से बनाया जा सकता है और अधिक कुशल। तो, हमें साइबोर्ग बग्स की आवश्यकता क्यों है? उत्तर शक्ति और लागत है – एक कॉकरोच को साइबरबॉर्ग में बदलने के लिए, हमें केवल एक माइक्रोक्रिकिट, एक शक्ति स्रोत, कुछ तार, एक नियंत्रक और एक बहुलक बैकपैक की आवश्यकता होती है। सॉफ्ट रोबोट पूरी तरह से स्क्रैच से बनाया गया है।

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हालांकि कॉकरोच के पैरों से तारों को जोड़ना समय की बर्बादी जैसा लग सकता है, इसमें समय लगता है सॉफ्ट रोबोट बनाएं बड़ा। इसके अलावा, ऐसे रोबोटों को अपने कीट समकक्षों की तुलना में उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है। “हम संवेदी तंत्रिकाओं से विद्युत संकेतों का उपयोग करके कीड़ों के आंदोलन को नियंत्रित करते हैं। इस दृष्टिकोण के लिए लगभग 100 मेगावाट की बिजली खपत की आवश्यकता होती है, जो छोटे रोबोटों (आमतौर पर 100 मेगावाट या उससे अधिक) के मोबाइल एक्ट्यूएटर के लिए आवश्यक बिजली खपत से काफी कम है, फुकुदा ने कहा .

रोबोट क्षमताओं के अलावा, एक साइबर कॉकरोच अपनी प्राकृतिक इंद्रियों से प्राप्त इनपुट का उपयोग करके पर्यावरण को नेविगेट करता है। यह कुछ ऐसा है जिसे रोबोट कभी पूरा नहीं कर सकते हैं, और इस प्रकार, शोधकर्ताओं का तर्क है कि खोज और बचाव मिशन के दौरान किसी भी अन्य की तुलना में साइबरबॉर्ग बेहतर सहायता प्रदान कर सकते हैं अन्य तकनीक. फुकुदा और उनकी टीम अब बग सहित अन्य प्रकार के कीड़ों के साइबोर्ग संस्करण बनाने की योजना बना रही है उड़ कर सकते हैं.

लचीला इलेक्ट्रॉनिक्स एनपीजे, 2022। डीओआई: 10.1038 / s41528-022-00207-2 (डीओआई के बारे में)

रोबिन्द्र ब्रह्मभट एक अनुभवी पत्रकार और फिल्म निर्माता हैं। वह विज्ञान और संस्कृति समाचारों को कवर करता है, और पिछले पांच वर्षों से वह दुनिया के विभिन्न हिस्सों में सक्रिय कुछ सबसे नवीन समाचार एजेंसियों, पत्रिकाओं और मीडिया ब्रांडों के साथ सक्रिय रूप से काम कर रहा है।

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