หุ่นยนต์พับได้แบบ Origami เหนือกว่าด้วยทรานซิสเตอร์ในตัวและทำงานในสถานการณ์ที่ซับซ้อน

ทีมนักวิจัยของยูซีแอลเอ (UCLA) มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิสได้ออกแบบเซมิคอนดักเตอร์ทางเลือกที่นำมาทดแทนสารกึ่งตัวนำแบบเก่า ด้วยการรวมเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิมที่ไม่มีความยืดหยุ่นมารวมกับส่วนประกอบของเซนเซอร์เพื่อใช้เป็นวัสดุทางโครงสร้างของอุปกรณ์ที่สามารถพับเก็บได้ สำหรับใช้พัฒนาเป็นหุ่นยนต์ที่สามารถพับได้แบบโอริกามิ (Origami) วิธีการพับกระดาษจากญี่ปุ่น

โอริกามิ (Origami) ได้กลายมาเป็นแรงบันดาลใจในการออกแบบหุ่นยนต์มาอย่างยาวนาน แต่ก็มักจะถูกจำกัดด้วยเงื่อนไขบางอย่าง เช่น ตำแหน่งในการจัดวางและขนาดของชิปคอมพิวเตอร์ เพราะการติดตั้งอุปกรณ์แบบพับได้โดยทั่วไปแล้ว หากอุปกรณ์มีชิ้นส่วนของอุปกรณ์ที่มีความแข็งอยู่ จะต้องมีการติดตั้งเซมิคอนดักเตอร์หลังจากที่มีการประกอบรูปร่างของหุ่นยนต์เรียบร้อยแล้วเท่านั้น  

ทีมวิจัยจึงได้เอาวัสดุที่มีความยืดหยุ่น และสามารถนำไฟฟ้าได้ มารวมเข้ากับแผ่นฟิล์มโพลีเอสเตอร์ที่บางมากเพื่อสร้างเครือข่ายทรานซิสเตอร์แบบใหม่ ตามคำอธิบายของทีมนักวิจัยของยูซีเอลเอ (UCLA) นั้นระบุว่าแผ่นนำไฟฟ้าที่ได้สามารถตั้งโปรแกรมด้วยฟังก์ชันคอมพิวเตอร์เพื่อนำมาใช้งานเป็นเซมิคอนดักเตอร์ภายในของหุ่นยนต์ได้

เพื่อทดสอบความสำเร็จในการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ นักวิจัยจึงได้สร้างหุ่นยนต์พับได้ โอริกามิ เมคาโนบอต (Origami MechanoBots) หรือ โอริกาเมค (OrigaMechs) ขึ้นมา 3 เวอร์ชัน ได้แก่ หุ่นยนต์แมลงที่เปลี่ยนทิศการเดินทางทันทีเมื่อเสาอากาศตรวจพบสิ่งกีดขวาง หุ่นยนต์สองล้อที่สามารถเดินทางตามทางเดินเรขาคณิตที่จัดไว้ล่วงหน้าได้ และกลไกที่ได้รับแรงบันดาลใจจากต้นกาบหอยแครง ซึ่งจะหุบปากหรือขากรรไกรเมื่อมีการตรวจจับแรงกดจาก "เหยื่อ" 

ตามรายงานของทีมวิจัย ประโยชน์ของวัสดุที่มีลักษณะคล้ายเซมิคอนดักเตอร์แบบพับได้นี้มีความสามารถเหนือกว่าการเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นและมีน้ำหนักเบา โดยในอนาคตหุ่นยนต์ที่ลักษณะนี้จะสามารถทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะกับเซมิคอนดักเตอร์แบบเดิม รวมถึงบริเวณที่มีพลังงานสนามแม่เหล็กแรงสูงหรือการแผ่รังสี การปล่อยไฟฟ้าสถิตสูง ตลอดจนความถี่วิทยุที่เข้มข้นเป็นพิเศษ ซึ่งไม่เหมาะกับเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิม

อังกูร เมธา (Ankur Mehta) ผู้วิจัยหลักและผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการของยูซีเอลเอ (UCLA) ให้ความเห็นว่าสถานการณ์อันตรายหรือสถานการณ์ที่คาดเดาไม่ได้ เช่น ในช่วงภัยพิบัติทางธรรมชาติ หรือสถานการณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น อาจเป็นจุดเปลี่ยนที่ทำให้หุ่นยนต์พับได้แบบการพับกระดาษโอริกามิ (Origami) มีประโยชน์มากยิ่งขึ้น

เนื่องจากการออกแบบให้มีขนาดที่บางทำให้วัสดุที่ใช้ผลิตหุ่นยนต์รุ่นใหม่นี้ยังมีประโยชน์กับภารกิจสำรวจอวกาศในอนาคต เพื่อแก้ปัญหาด้านความจุและขนาดของห้องเก็บของ อีกทั้งยังมีการพูดถึงการนำไปใช้ผลิตของเล่น และเกมการศึกษาในอนาคตและจากข้อมูลของเมธา (Mehta) ขีดจำกัดที่แท้จริงสำหรับวัสดุโอริกาเมค  โพลีเอสเตอร์ (Polyester OrigaMechs) อาจมาจากสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์บางดวงที่ไม่ได้เอื้อหุ่นยนต์สำรวจเข้าถึงได้

ที่มาของข้อมูล Popsci

ที่มาของรูปภาพ UCLA