синтетичний

М'яз здатний піднімати вагу в 1000 разів більше, ніж його власна вага./Columbia Engineering

Дослідники з Columbia Engineering (США) вирішили давню проблему створення роботів, чиї дії та рухи можуть імітувати природні біологічні системи, створюючи синтетичний м’який м’яз, здатний підняти в 1000 разів більше власної ваги, що може тривимірний друк.

Ця штучна тканина має внутрішню розширюваність, яка не вимагає зовнішнього компресора або обладнання високої напруги, як попередні м’язи. Новий матеріал має деформаційну щільність (розширення на грам), яка в 15 разів більша за природний м’яз, що робить його таким міцним. Результати описані в новому дослідженні, опублікованому в Nature Communications.

Існуючі до цього часу технології, як правило, базуються на пневматичному або гідравлічному накачуванні еластомерних шкір, які розширюються при надходженні до них повітря або рідини. Зовнішні компресори та обладнання для регулювання тиску, необхідні для цих технологій, ускладнюють створення роботів, які можуть рухатися та працювати самостійно. Але на відміну від жорстких роботів, м’які роботи можуть відтворювати природний рух (хапання та маніпуляції) для надання медичної та іншої допомоги, виконання делікатних завдань або підхоплення м’яких предметів. Для вирішення цієї проблеми Аслан Мірієв, докторант лабораторії Creative Machines, використав матрицю силіконового каучуку з етанолом, розподіленим у мікробульбашках. Рішення поєднувало еластичні властивості та екстремальні властивості зміни обсягу інших систем матеріалів, будучи простим у виготовленні, низькою вартістю та виготовленим з екологічно безпечних матеріалів.

Після тривимірного друку у бажаній формі штучний м’яз отримував електричне живлення за допомогою тонкого резистивного дроту малої потужності (8 В). Він був випробуваний у різноманітних робототехнічних програмах, де він продемонстрував значну здатність до стиснення і стиснення, розширившись до 900% при електричному нагріванні до 80 ° C.За допомогою комп'ютерного управління автономний пристрій здатний виконувати завдання руху практично в будь-якому дизайні. У довгостроковій перспективі дослідники мають намір залучити штучний інтелект, щоб навчитися контролювати м’язи.

З іншого боку, минулого місяця вчені з Томського політехнічного університету (Росія) розробили роботизовану руку та її алгоритм управління з використанням міоелектричних сигналів. Ця механічна кінцівка самостійно розпізнає рухи свого власника і зможе рухатися як будь-яка рука в хорошому здоров’ї. Творці руки вказують, що, хоча виробництво протезів для людей було доступне протягом десятиліть, повна заміна втраченої частини тіла та її функцій все ще неможлива. Протез може коштувати від 600 до 1000 доларів США.

Беатріс де Віра
Якщо вам сподобалась ця новина, дізнайтеся більше через наші канали Facebook Y Twitter.