من بقايا المطبخ إلى روائع روبوتية: النفايات الغذائية تحصل على حياة ثانية في تصميم المواد الحيوية

التكنولوجيا اليومية

05/12/2025

يختبر الباحثون طريقة جديدة تمامًا في الروبوتات: يبنون آلات تعمل من بقايا الطعام، وتحديدًا من قشور جراد البحر التي يرميها الناس. يكسر هذا الأسلوب قواعد الهندسة القديمة ويفتح باب تصميم مواد حيوية تُستخدم ثم تعود للطبيعة.

النقاط الرئيسية

تُصنع أجزاء الروبوت من بقايا الطعام، وهي قشور جراد البحر.
يهدف المشروع إلى تصميم روبوتات تُعاد تدويرها بالكامل.
تستطيع الروبوتات حمل أشياء والإمساك بها والسباحة.
يُظهر العمل أن المواد الطبيعية تصلح لتطبيقات عالية التقنية.

مخطط الطبيعة للروبوتات المستدامة

عادة يستلهم مهندسو الروبوتات الطبيعة لكنهم يستخدمون مواد صناعية. فريق مختبر CREATE التابع لـ EPFL سلك طريقًا مختلفًا: بناه ذراعًا روبوتية من القشور التي تُرمى بعد أكل جراد البحر، ليُعيد تعريف التصميم المستدام في الروبوتات.

تحويل النفايات إلى أجهزة عاملة

بدلًا من المعدن أو البلاستيك، استخدم الفريق بقايا الطعام. تقول جوزي هيوز، رئيسة المختبر، إن دمج الهياكل الطبيعية مع الأنظمة الهندسية يكشف إمكانات غير مسبوقة للروبوتات والبيئة. القشرة الخارجية تحتوي على أصداف معدنية مرنة تمنح المفاصل حركة سريعة في الماء.

تضيف هيوز أن هذه الخصائص الطبيعية تمنح الروبوت قوة ومرونة معًا. "بإعادة استخدام بقايا الطعام نقترح دورة تصميم تُعيد المواد إلى الاستخدام بعد كل مهمة".

نشر الفريق في مجلة Advanced Science ثلاث نماذج: ذراع ترفع نصف كيلو، مقبضين ناعمين، وروبوت سباحة يدفعه زعنفة من القشر. أدخلوا مادة مرنة داخل كل قطعة للتحكم في الانحناء، ثم طلَوها بالسيليكون لزيادة العمر الافتراضي.

إظهار التنوع والاستدامة

في الاختبارات نقلت الذراع الأشياء إلى أماكن محددة، وأمسكت المقابض الناعمة الطماطم دون عصرها أو الأقلام دون كسرها. وصلت سرعة الروبوت السباح إلى 11 سنتيمترًا في الثانية.

يتميز المشروع باقتصاده الدائري: بعد الاستخدام يُستخرج الجزء الداخلي ويُعاد، بينما يُفكّك القشر عن القاعدة ليُعاد تدويره. يقول المؤلف الأول ساريوم كيم: "نحن أول من يثبت إمكانية دمج بقايا الطعام في نظام روبوت يجمع بين التصميم المستدام وإعادة الاستخدام".

معالجة تحديات المواد البيولوجية

المواد البيولوجية متفاوتة؛ لا قشرتين متطابقتين، فيحدث اختلاف طفيف في الأداء. يقر الفريق بأن التطوير المستقبلي يحتاج أنظمة تحكم تُعدّل نفسها تلقائيًا لتعويض هذا التفاوت.

رغم التحدي، تتسع التطبيقات من منصات مراقبة البيئة إلى غرسات طبية تُستخرج من هياكل حية. تختم هيوز: "الطبيعة لا تعطي الشكل المثالي دائمًا، لكنها تتفوق على كثير من الأنظمة الصناعية وتقدم حلولًا بسيطة لبناء آلات تعمل".

05-02-2026

الذكاء الاصطناعي في التطوير: حكاية مهمتين برمجة

استكشف دراسة حالة عملية حول استخدام الذكاء الاصطناعي لتطوير البرمجيات. تعرف على كيف يمكن لنماذج اللغة الكبيرة حل المشكلات المعقدة ولكنها قد تخلق أيضًا فخاخًا لغير ذوي الخبرة.