روبوتات طائرة بحجم الحشرات لتحسين التلقيح الميكانيكي للمحاصيل

قام باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في الولايات المتحدة بتطوير روبوتات صغيرة بحجم الحشرات قادرة على الطيران لفترات طويلة، مما يفتح آفاقًا جديدة في مجال الزراعة، خاصة في تحسين عمليات التلقيح الميكانيكي للمحاصيل. تهدف هذه الروبوتات إلى مساعدة المزارعين في مزارع متعددة المستويات، مما يعزز الإنتاجية الزراعية ويقلل من الأثر البيئي الناتج عن طرق الزراعة التقليدية.

من المعروف أن التلقيح هو عملية أساسية لضمان إنتاج الفواكه والخضراوات، ويعتمد بشكل رئيسي على الحشرات الطبيعية مثل النحل. ولكن في السنوات الأخيرة، تراجعت أعداد النحل بشكل ملحوظ بسبب التغيرات البيئية واستخدام المبيدات الحشرية، مما يثير الحاجة إلى حلول مبتكرة يمكن أن تحل محل هذه الحشرات الطبيعية. في هذا السياق، يعد تطوير الروبوتات الطائرة التي يمكنها محاكاة وظيفة النحل في التلقيح خطوة واعدة.

الروبوتات الطائرة الجديدة تستخدم تقنيات متقدمة تشمل أجنحة مرنة ومحركات اصطناعية، تمكّن الروبوتات من أداء مناورات هوائية معقدة والطيران لفترات طويلة. هذه الروبوتات صغيرة الحجم للغاية، حيث تزن أقل من مشبك الورق، ويمكنها الطيران لمدة تصل إلى 17 دقيقة، وهو وقت قياسي يزيد بمعدل مائة مرة عن التصاميم السابقة. كما يمكنها الطيران بسرعة تصل إلى 35 سم/ثانية، وأداء مناورات هوائية مثل الدوران المزدوج في الهواء، مما يجعلها أكثر دقة في محاكاة حركات النحل أثناء التلقيح.

الروبوت يتكون من أربع وحدات بأجنحة مستقلة، مما يساعد على تحسين قوة الرفع وتقليل الإجهاد الميكانيكي أثناء الطيران. بالإضافة إلى ذلك، يوفر التصميم مساحة كافية لإضافة بطاريات وأجهزة استشعار صغيرة في المستقبل، مما قد يعزز من قدرات الروبوت لاستخدامه في بيئات خارجية، بعيدًا عن المعامل.

تم تصنيع العضلات الاصطناعية التي تحرك أجنحة الروبوت باستخدام مواد مرنة مدعومة بالكربون النانوي، ما يتيح لها كفاءة أكبر في الحركة. كما تم تصميم مفصل جناح يقلل من الإجهاد أثناء حركة الأجنحة باستخدام تقنيات متطورة مثل القطع بالليزر.

ويأمل الباحثون في تحسين هذه الروبوتات لتصبح أكثر دقة في أداء مهمة التلقيح، بما في ذلك القدرة على الهبوط على الأزهار والتقاط الرحيق بشكل مشابه تمامًا للنحل. كما يخطط الفريق لإطالة مدة الطيران إلى ما يتجاوز ساعتين ونصف الساعة، مما سيعزز قدرة الروبوتات على أداء دور أكبر في الزراعة المستدامة.

يشكل هذا التقدم خطوة كبيرة نحو تعويض نقص الملقحات الطبيعية، خاصة في ظل تراجع أعداد النحل عالميًا. في المستقبل، يمكن لهذه الروبوتات أن تسهم في تحسين الإنتاج الزراعي بشكل كبير، مع ضمان الحفاظ على البيئة وتقليل الأثر البيئي الناتج عن الزراعة التقليدية.