สุดทึ่ง! นักวิจัยสหรัฐฯ ใช้ศพแมงมุมทำระบบแขนจับของหุ่นยนต์

แมงมุมเป็นสัตว์นักล่าประเภทหนึ่งที่มีขาอันทรงพลัง แมงมุมบางชนิดสามารถยกสิ่งของที่มีน้ำหนักมากกว่าตัวเองได้ ทักษะทางร่างกายของแมงมุมนั้นไม่ได้ยังอยู่แค่ตอนมีชีวิต เพราะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไรซ์ (Rice University) ในสหรัฐอเมริกา ได้นำศพของแมงมุมหมาป่า (Wolf Spider) มาถอดกลไกทางชีววิทยาและประกอบเข้าเป็นแขนจับของหุ่นยนต์ สามารถสั่งการได้ไม่ต่างจากแขนจับปกติและแม่นยำอีกด้วย

มหาวิทยาลัยไรซ์ (Rice University) ในเมืองฮูสตัน รัฐเท็กซัส เป็นหนึ่งในมหาวิทยาลัยที่มีผู้เชี่ยวชาญด้านซอฟต์โรบอติกส์ (Soft Robotics) หรือสาขาหุ่นยนต์แบบวัสดุยืดหยุ่น ที่เน้นการพัฒนา วิจัย และทดสอบการนำวัสดุหรือการสร้างกลไกหุ่นยนต์ที่อ่อนนุ่ม ต่างจากหุ่นยนต์ปกติที่เน้นการเคลื่อนไหวเชิงเครื่องมือดั้งเดิม และห้องปฏิบัติการซอฟต์โรบอติกส์ (Soft Robotics) ของที่นี่ยังขึ้นชื่อเรื่องการนำวัสดุสุดแปลกมาทำหุ่นยนต์อีกด้วย

แมงมุมหมาป่า (Wolf Spider) เป็นหนึ่งในแมงมุมนักล่าสุดโหดที่แม้จะมีขนาดเล็กเพียง 3 - 5 เซนติเมตร แต่สามารถเคลื่อนตัวอย่างคล่องแคล่วว่องไว อีกทั้งยังมีขาที่ทรงพลังในการล่าเหยื่อเป็นอาหาร โดยขาของแมงมุมหมาป่าจะมีกลไกสวนทางกับกลไกขาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เพราะขาของแมงมุมจะยืดกางออกเมื่อได้รับเลือดความดันสูง และคลายกล้ามเนื้อเมื่อเลือดถูกดึงกลับ และโครงสร้างนี้ยังอยู่แม้ตัวแมงมุมจะตายไปแล้วก็ตาม

ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงได้นำแมงมุมหมาป่า (Wolf Spider) ไปแช่แข็งที่อุณหภูมิประมาณ -4 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 - 7 วัน เพื่อทำการุณยฆาตแมงมุม จากนั้นจึงนำเข็มสอดทิ่มเข้าไปในส่วนโพรงที่ศีรษะแมงมุม ซึ่งเป็นส่วนที่ควบคุมแรงดันเลือดเมื่อครั้งแมงมุมยังมีชีวิต โดยเข็มนี้จะติดกับหลอดฉีด จากนั้นติดกาวเพื่อคงสภาวะการเชื่อมต่อระหว่างหลอดฉีดยากับซากศพแมงมุม และเมื่อนักวิจัยอัดแรงดันผ่านกระบอกฉีดยา ขาแมงมุมก็จะกางออกคล้ายกับตอนที่ยังมีชีวิต เมื่อเป็นดังนี้ นักวิจัยจึงได้นำซากแมงมุมติดเข้ากับหุ่นยนต์ จากนั้นจึงเขียนคำสั่งเพื่อควบคุมแรงดันที่ส่งไปยังขาแมงมุม

นักวิจัยได้ทำการทดสอบยืดหดขาแมงมุมไปเกือบ 1,000 รอบ ซึ่งพบว่าเมื่อเข้าใกล้รอบที่ 1,000 ก็จะเกิดปัญหาส่วนข้อต่อของขาแมงมุมสึกหรอและฉีกขาด โดยนักวิจัยคาดว่าเกิดจากภาวะขาดน้ำ (Dehydration) ของเนื้อเยื่อ ทำให้เกิดการเสียดสีที่บริเวณข้อต่อ ซึ่งในอนาคตจะเคลือบสารป้องกันการสูญเสียความชื้นจากสารประกอบโพลีเมอร์ (Polymeric Coating) เพื่อแก้ปัญหานี้

รองศาสตราจารย์แดเนียล เพรสตัน (Daniel Preston) ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเครื่องกล มองว่าซอฟต์โรบอติกส์ (Soft Robotics) เป็นสาขาที่สนุก เปิดโลกการสร้างหุ่นยนต์จากวัสดุแปลกประหลาด เช่นแมงมุม แม้ว่าจะประหลาดและไม่มีใครคาดคิด แต่กลับพบว่ามีศักยภาพอย่างน่าประหลาดใจ

ที่มาข้อมูล The Robot Report

ที่มารูปภาพ Rice University