Rhagobot หุ่นยนต์จิงโจ้น้ำ ถอดรหัสกลไก แรงบันดาลใจจากธรรมชาติ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ (University of California, Berkeley) มหาวิทยาลัยอาจู (Ajou University) และ สถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย (Georgia Institute of Technology) ได้พัฒนาหุ่นยนต์จิงโจ้น้ำรุ่นใหม่ชื่อ ราโกบอท (Rhagobot) ที่สามารถลอยอยู่บนผิวน้ำได้ซึ่งนักวิจัยได้เปิดเผยกลไกสำคัญที่ทำให้หุ่นยนต์นี้มีความโดดเด่นแตกต่างจากที่ผ่านมา

ความลับของขาที่ลอยได้บนผิวน้ำ

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษาแมลงจิงโจ้น้ำสกุล ราโกวีเลีย (Rhagovelia) ซึ่งมีความยาวเพียง 3 มิลลิเมตร ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและพบว่าขาคู่กลางของมันมีส่วนยื่น "คล้ายพู่ขนนก" ที่สามารถกางออกได้เมื่อสัมผัสกับผิวน้ำ เมื่อขาถูกดึงกลับ พู่ที่อยู่ใต้น้ำจะกอบน้ำไว้และทำหน้าที่คล้ายใบพาย ทำให้แมลงพุ่งตัวไปข้างหน้าได้อย่างรวดเร็ว

สิ่งที่น่าทึ่งคือ การกางออกของพู่เหล่านี้ไม่ได้ใช้พลังงานจากกล้ามเนื้อ แต่เกิดจากแรงตึงผิวของน้ำและรูปร่างที่ยืดหยุ่นของตัวพู่เอง แม้จะมีการใช้กล้ามเนื้อเล็กน้อยเพื่อรั้งพู่ให้ตึงระหว่างการพาย แต่พลังงานหลัก มาจากแรงธรรมชาติ

หุ่นยนต์ Rhagobot จากต้นแบบจิงโจ้น้ำ

จากความเข้าใจนี้ ทีมวิจัยได้สร้างหุ่นยนต์ ราโกบอท (Rhagobot) ที่มีขนาดใหญ่กว่าแมลงต้นแบบ โดยมีขนาด 8 x 10 x 1.5 เซนติเมตร โดยปลายขาแต่ละข้างจะมีพู่ที่สร้างเลียนแบบโครงสร้างระดับไมโครของ แมลงราโกวีเลีย (Rhagovelia) ทุกประการ แม้จะมีน้ำหนักเพียง 1/5 กรัม แต่หุ่นยนต์ตัวนี้ก็สามารถเคลื่อนที่บนผิวน้ำได้ด้วยความเร็ว 2 เท่าของความยาวลำตัวต่อวินาที และเลี้ยวได้ 90 องศาในเวลาไม่ถึงครึ่งวินาที

อนาคตที่สดใสของการประยุกต์ใช้

แม้ว่า ราโกบอท (Rhagobot) จะยังต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก แต่ความสำเร็จนี้เป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน เช่น การสำรวจสิ่งแวดล้อมทางน้ำ การค้นหาและกู้ภัย หรือแม้กระทั่งการเป็นส่วนประกอบของระบบหุ่นยนต์ที่ใหญ่ขึ้น

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อวันที่ 21 สิงหาคม 2025