Tim istraživača sa Fakulteta tehničkih i primijenjenih znanosti Sveučilišta Columbia razvio je novu vrstu sintetičkih mekih mišića koji se mogu proizvesti tehnologijom 3D ispisa. Pokazalo se da je materijal vrlo izdržljiv i sposoban je izdržati težinu 1000 puta veću od vlastite, a granica njegove elastične deformacije (istezanja) 15 puta je veća u usporedbi s tkivima stvarnih mišića.
Materijal ne zahtijeva upotrebu vanjskog izvora za kontrolu tlaka, što se često može naći u drugim postojećim rješenjima koja se oslanjaju na energiju pneumatskog ili hidrauličkog napuhavanja (napuhavanja). Te komponente obično zauzimaju puno prostora, što ih čini neugodnim za upotrebu pri gradnji strojeva u kojima su važni kompaktnost i neovisnost.
Osnova sintetičkih mišića je silikonska guma koja ima poroznu strukturu ispunjenu etanolom. Materijal pokreće električna struja male snage koja se prenosi kroz vrlo tanke žice visokog otpora.
Sintetički mišić prije i nakon aktiviranja
"Postigli smo određeni napredak u stvaranju digitalnog mozga za robote, ali njihova su tijela još uvijek na primitivnoj razini", komentirao je Hod Lipson, profesor strojarstva, vodeći projekt.
„Ovo je velik dio slagalice, i baš kao i biologija, dizajnirani sintetički mišići mogu se oblikovati na tisuće različitih načina. Počinjemo svladavati jednu od posljednjih prepreka koja je spriječila stvaranje realističnih robota."
Novi sintetički mišići mogu biti od velike koristi u dizajniranju i proizvodnji takozvanih "mekih" robota. Posljednjih godina postignut je strašan napredak u stvaranju strojeva obdarenih sposobnošću izvršavanja mnogih osjetljivih zadataka. Međutim, još uvijek postoji mnogo radnji koje čvrsti roboti ne mogu izvesti.
Hvatanje i manipulacija objektima zahtijeva razinu spretnosti i fleksibilnosti koju trenutna tehnologija ne može pružiti. Novi materijali, poput ovog o kojem se govori u ovom članku, omogućit će stvaranje robota sposobnih za manipulaciju mekim i malim predmetima bez nanošenja štete na njima.
Promotivni video:
Strojevi koji koriste takve tehnologije moći će pružiti pouzdanu pomoć osobi u radu u situacijama kada su potrebne osjetljive radnje, na primjer u medicini. Sasvim je moguće da će se takvi materijali početi koristiti već u novoj generaciji proteza, koje će moći pružiti razinu kontrole mnogo veću od one koju pružaju sadašnje proteze.
Sada znanstvenici sa Sveučilišta Columbia planiraju poboljšati sintetičke mišiće i zamijeniti upotrijebljene žice visokog otpora visoko provodljivim materijalima kako bi povećali brzinu i učinkovitost mišićnog odgovora.
Nikolay Khizhnyak
