หุ่นยนต์ส่วนใหญ่ออกจากโรงงานพร้อมเซ็นเซอร์ทุกตัวที่มันจะมีไปตลอดชีวิต แต่หุ่นแมลงเม่าของนักวิจัยจาก University of Tartu ในเอสโตเนียกับสถาบันเทคโนโลยีแห่งอิตาลี (IIT) ทำได้อีกแบบ มันสูบเลือดเทียมไปตามเส้นเลือดในปีก แล้วเมื่อโดนแสงยูวี สารเคมีในเลือดจะเปลี่ยนเนื้อพลาสติกตรงนั้นให้กลายเป็นเซ็นเซอร์รับแสงก้อนใหม่ที่หุ่นไม่ได้ติดมาตั้งแต่ต้น
ยืมระบบไหลเวียนของแมลงเม่าจริง
งานนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากแมลงเม่า blue underwing (Catocala fraxini) ซึ่งปีกค่อนข้างแบน ทำให้เส้นเลือดวางอยู่ในระนาบเดียว ทีมจึงพิมพ์ลำตัวใสด้วยพลาสติก PETG ปีกแต่ละข้างกว้าง 86 ตารางเซนติเมตร มีท่อขนาดระดับมิลลิเมตรเป็นเส้นเลือด และช่องเล็กๆ ให้ของเหลวซึมเข้าเนื้อพลาสติกได้ราว 10 ไมโครเมตร ปั๊มตัวเล็กผลักเลือดเทียมประมาณ 3 มิลลิลิตรวนทั่วร่าง
Kadri-Ann Pankratov นักศึกษาปริญญาเอกที่ University of Tartu และผู้เขียนหลัก บอกว่าเธอกำลังหาทางให้หุ่นมีระบบไหลเวียน เพื่อขนส่งชิ้นส่วนระดับโมเลกุลไปสร้างฮาร์ดแวร์ใหม่ ณ จุดและเวลาที่ต้องการจริงๆ
แสงยูวีเปลี่ยนปีกใสให้เป็นเซ็นเซอร์
เลือดเทียมมีสาร pyrrole สารเริ่มปฏิกิริยาที่ไวต่อแสง และสารเติมเซลลูโลสชื่อ cellulose acetate propionate เมื่อฉายยูวีราวหนึ่งนาที pyrrole จะเปลี่ยนเป็นพลาสติกนำไฟฟ้าอย่าง polypyrrole ปีกที่เคยใสจะค่อยๆ ดำขึ้นตรงจุดที่เกิดปฏิกิริยา ทีมใช้สเตนซิลกำหนดรูปทรงและตำแหน่งของเซ็นเซอร์ได้ละเอียดระดับ 0.3 มิลลิเมตร
พอเซ็นเซอร์โตแล้ว ค่าความต้านทานไฟฟ้าจะลดลงชั่วคราวเมื่อโดนยูวีอีก ชิปบนตัวหุ่นจับสัญญาณนี้แล้วกระพริบไฟ LED หรือสั่งกระพือปีกผ่านลวดจำรูป nitinol สิ่งที่ทีมพบเพิ่มคือเซ็นเซอร์ไวขึ้นเรื่อยๆ ทุกครั้งที่โดนยูวี เพราะ pyrrole ที่เหลือยังทำปฏิกิริยาต่อ พวกเขามองว่านี่คือความทรงจำของวัสดุ เซ็นเซอร์ยังทำงานได้หลังเก็บไว้กว่า 4 เดือน แต่หลังแฟลชแต่ละครั้งต้องรอราว 5 นาทีกว่าค่าจะนิ่ง
ยังเป็นต้นแบบในห้องแล็บ
หุ่นตัวนี้ยังบินไม่ได้ ปีกถูกดัดด้วยลวด nitinol ที่ต้องใช้ไฟจากภายนอก นักวิจัยเป็นคนเติมเลือดเข้าเส้น และเป็นคนวางสเตนซิลว่าจะปลูกเซ็นเซอร์ตรงไหน ไม่ใช่ตัวหุ่นตัดสินใจเอง ปฏิกิริยานี้ย้อนกลับไม่ได้ด้วย
Pankratov ตั้งข้อสังเกตว่าถ้าใช้โฟโตไดโอดสำเร็จรูป ต้องรู้ตั้งแต่ต้นว่าจะวางตรงไหน ซึ่งยากเมื่อหุ่นถูกส่งเข้าที่ที่คาดเดาไม่ได้ การปลูกตัวรับบนตัวหุ่นเปิดทางให้สภาพแวดล้อมเป็นคนกำหนดลายเซ็นเซอร์ตามสิ่งที่เกิดขึ้นจริง ทีมหวังว่าระบบไหลเวียนชุดเดียวกันจะขนสารเคมีอื่นไปสร้างเกราะกันกัดกร่อน แผ่นกันคลื่น หรือส่วนต่อกับเนื้อเยื่อมีชีวิต และต่อไปอาจล้างเส้นเลือดแล้วใส่ของผสมใหม่ได้ งานนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Advanced Science
