MBC ના લોકપ્રિય મનોરંજન કાર્યક્રમ “Infinite Challenge” ના એપિસોડમાં પાર્ક મ્યુંગ-સૂ બિલ્ડિંગ 63 ની બારીઓ ધોવા માટે પાર્ટ-ટાઇમ જોબ લે છે, અને સમજાવે છે કે કેવી રીતે વંદો અને ગેકોની લાક્ષણિકતાઓની નકલ કરતા બાયોમિમેટિક રોબોટ્સ આ કાર્ય સંભાળી શકે છે.
MBC ના લોકપ્રિય મનોરંજન કાર્યક્રમ “Infinite Challenge” ના “એક્સ્ટ્રીમ પાર્ટ-ટાઈમ જોબ” એપિસોડમાં, પાર્ક મ્યુંગ-સૂને બિલ્ડિંગ 63 ની બારીઓ ધોતી બતાવવામાં આવી છે. જો કે કામ ગોંડોલા પર કરવામાં આવે છે, ઊંચાઈનો ડર અને સલામતીની ચિંતા શિખાઉ વિન્ડો વોશરના ચહેરા પર સ્પષ્ટ છે, જે દર્શકોને નર્વસ બનાવે છે. એક રોબોટ આટલું મુશ્કેલ કાર્ય સંભાળી લે તો શું સારું નહીં હોય, જ્યાં એક ભૂલ મોટી દુર્ઘટનામાં પરિણમી શકે?
જ્યારે તમે માનવ માટે ગગનચુંબી ઈમારતની બારીઓ સાફ કરતા રોબોટ વિશે વિચારો છો, ત્યારે માનવ આકારનો રોબોટ સફાઈ સાધન ધરાવે છે અને બારીઓ ખંતપૂર્વક ધોઈ રહ્યો છે તેની કલ્પના કરવી સરળ છે. જો કે, સર્વસંમતિ એ છે કે સફાઈ મોડ્યુલ ધરાવતો રોબોટ માનવ આકારના રોબોટ કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ હશે. મકાનની દિવાલો ઉપર અને નીચે જવાની ક્ષમતાને સમજવા માટે, પ્રાણીઓ અને છોડની મૂળભૂત રચનાઓ, સિદ્ધાંતો અને મિકેનિઝમ્સની નકલ કરતા રોબોટ્સને બાયોમિમેટિક રોબોટ્સ કહેવામાં આવે છે.
આવો જ એક રોબોટ કે જેણે દિવાલો ઉપર અને નીચે ચઢીને નોંધપાત્ર પરિણામો હાંસલ કર્યા છે તે છે સ્પિનીબોટ. Spinybot એ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે કે કેવી રીતે વંદો દિવાલો ઉપર અને નીચે જાય છે. વંદો તેમના પગ પરના નાજુક વાળનો ઉપયોગ હૂક તરીકે દિવાલો ઉપર અને નીચે કરવા માટે કરે છે. દિવાલો સપાટી પરના નાના, ઉબડખાબડ વળાંકોથી બનેલી હોય છે, અને આ વળાંકો ઘણી દિશાઓથી વંદોનાં વાળને સ્પર્શવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. જો આમાંથી એક વાળ રોચના વજનને ટેકો આપે તેવી દિશામાં વળાંકને સ્પર્શે છે, તો વાળમાં એક નાનું બળ હોય છે જે રોચના વજનને ટેકો આપે છે. જ્યારે એક વાળનું બળ ઓછું હોય છે, ત્યારે બહુવિધ વાળનું સંયુક્ત બળ રોચના વજનને ટેકો આપવા માટે પૂરતું બળ પેદા કરી શકે છે. સ્પિનીબોટના પગમાં પણ નાના પરંતુ અસંખ્ય પંજા છે, જે રોબોટના વજનને ટેકો આપવા માટે સમાન સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે તે દિવાલો ઉપર અને નીચે જાય છે. જો કે, આ પદ્ધતિ પંજાથી દિવાલના સંપર્કની સંભાવના પર આધાર રાખે છે, જે કાચ જેવી સરળ દિવાલો સાથે જોડવાનું અશક્ય બનાવે છે.
એક રોબોટ કે જેણે આ મર્યાદાને દૂર કરી છે તે છે સ્ટીકીબોટ, એક રોબોટ જે ગેકોના પગના પગનાં તળિયાંની રચનાની નકલ કરે છે. ગીકો ચીકણા પદાર્થોની જરૂરિયાત વિના છત અને દિવાલો પર ચાલવા સક્ષમ છે, અને તેનું રહસ્ય તેમના પગના તળિયા પર લાખો માઇક્રોસ્કોપિક વાળમાં રહેલું છે. તમે વિચારતા હશો કે તેના પગના તળિયે આટલા નાના વાળવાળી કોઈ વસ્તુ દિવાલો પર કેવી રીતે ચોંટી શકે છે, પરંતુ વાન ડેર વાલ્સ ફોર્સ તે શક્ય બનાવે છે.
વેન ડેર વાલ્સ દળો એ નાના વિદ્યુત દળો છે જે અણુઓ વચ્ચે કાર્ય કરે છે અને બિન-ધ્રુવીય પરમાણુની અંદર ઇલેક્ટ્રોનના ક્ષણિક વિચલનને કારણે થાય છે. જ્યારે બિન-ધ્રુવીય પરમાણુની અંદર ક્ષણિક ઇલેક્ટ્રોન વિચલન હોય છે, ત્યારે જે બાજુ ઇલેક્ટ્રોન લક્ષી હોય છે તે બાજુ (-) ધ્રુવ હોય છે અને તે બાજુ જ્યાં ઇલેક્ટ્રોન પ્રમાણમાં મુક્ત હોય છે તે બાજુ (+) ધ્રુવ હોય છે. આ ઇલેક્ટ્રોન પૂર્વગ્રહનો અનુભવ કરનાર પરમાણુ તેના પડોશીઓને પણ અસર કરશે. (-) ધ્રુવ પડોશી પરમાણુની અંદરના ઈલેક્ટ્રોનને વિરુદ્ધ બાજુ તરફ ધકેલે છે, જ્યાં ઈલેક્ટ્રોન (+) ધ્રુવમાંથી બહાર નીકળ્યા હોય તે બાજુ અને વિરુદ્ધ બાજુ જ્યાં ઈલેક્ટ્રોન્સ પ્રમાણમાં (-) ધ્રુવમાં હોય છે તે બાજુ બનાવે છે. આ (-) ધ્રુવ પછી પડોશી પરમાણુઓને અસર કરે છે, અને સાંકળ પ્રતિક્રિયાને કારણે તમામ અણુઓ તરત જ ધ્રુવીકરણ થઈ જાય છે. આ ત્વરિત ધ્રુવીકરણ પરમાણુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આકર્ષણ બનાવે છે, જેને વાન ડેર વાલ્સ ફોર્સ કહેવામાં આવે છે. એક સિલિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ વાન ડેર વાલ્સ બળ ખૂબ જ નાનું છે, પરંતુ જ્યારે લાખો માઇક્રોસ્કોપિક સિલિયા એકસાથે ભેગા થાય છે, ત્યારે તે બળ ગરોળીના વજનને ટેકો આપવા માટે પૂરતું છે. જો તે જ ઘટના જે ગેકોના પગના તળિયામાં જોવા મળે છે તે માનવ હાથની હથેળીમાં જોવા મળે તો, માનવ હથેળી લગભગ 40 કિલોગ્રામના વજનને ટેકો આપવા માટે સક્ષમ સાથે, બળ બિન-નજીવી હશે. સ્ટીકીબોટ વાન ડેર વાલ્સ ફોર્સનો ઉપયોગ કરીને રોબોટને દિવાલો સાથે જોડવા માટે માઇક્રોસ્કોપિક હેર સ્ટ્રક્ચર સાથે યુરેથેન પેડ્સનો પણ ઉપયોગ કરે છે. કારણ કે તે શારીરિક સંપર્કને બદલે વિદ્યુત બળોનો ઉપયોગ કરે છે, તે કાચ જેવી સરળ દિવાલો પર આગળ વધી શકે છે.
વેન ડેર વાલ્સ દળો ઉપરાંત, ગેકોના સિલિયામાં બીજી વિશિષ્ટતા છે: તે દિશાત્મક છે. આ ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી. સ્ટીકીબોટના માઇક્રોસ્કોપિક વાળ પણ દિશાસૂચક હોય છે, જેનો અર્થ એ થાય છે કે તેમની પાસે નીચેની તરફ એક વિશાળ એડહેસિવ ફોર્સ છે, જ્યાં રોબોટનું વજન કાર્ય કરી રહ્યું છે, પરંતુ તેને વિરુદ્ધ દિશામાં ખેંચવામાં વધુ પ્રયત્નો કરવાની જરૂર નથી.
બંને સ્પિનીબોટ, જે કોકરોચની લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ કરે છે, અને સ્ટીકીબોટ, જે ગેકોસની લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ કરે છે, તે બાયોમિમેટિક રોબોટ્સના સારા ઉદાહરણો છે કે જેઓ બિલ્ડિંગની દિવાલો પર ચઢી શકે છે, પરંતુ બંને પદ્ધતિઓ હજુ પણ સમય માંગી લે તેવી છે. આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, સંશોધકો વધુ ઝડપી અને વધુ કાર્યક્ષમ વોલ ક્લાઈમ્બીંગ તકનીકો વિકસાવવા માટે વિવિધ અભિગમો શોધી રહ્યા છે.
પૃથ્વી પર પ્રાણીઓ અને છોડની લાખો પ્રજાતિઓ છે, અને તે બધા પાસે તેમના પર્યાવરણને અનુકૂલન કરવા અને ટકી રહેવાની પોતાની રીતો છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીની અંદર સારી રીતે તરી રહેલી માછલીના સ્કેલ સ્ટ્રક્ચરની નકલ કરીને રોબોટની સપાટીને સુધારી શકાય છે અથવા ઝાડ પર ચડતા વાંદરાના હાથ અને પગના બંધારણનો સંદર્ભ આપીને નવી પ્રકારની જોડાણ સિસ્ટમ વિકસાવી શકાય છે. આ પ્રકારનું સંશોધન બાયોમિમેટિક રોબોટ્સને વધુ વૈવિધ્યસભર અને નવીન ક્ષમતાઓ ધરાવવા માટે સક્ષમ બનાવશે. એવા પ્રાણીઓ અને છોડ હોઈ શકે છે જેનો હજુ સુધી અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી કે જેઓ મકાનની દિવાલો પર ઝડપથી ચઢી જવા માટેના ઉકેલો ધરાવે છે. વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિ જેટલી વધુ વૈવિધ્યસભર છે, બાયોમિમેટિક રોબોટ્સ માટે વધુ શક્યતાઓ છે. વધુ સંશોધન અને તકનીકી પ્રગતિ સાથે, બાયોમિમેટિક રોબોટ્સની દુનિયા ફક્ત વધુ આશ્ચર્યજનક બનશે.
