Kolumbijos universiteto inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos tyrėjų komanda sukūrė naują sintetinių minkštųjų raumenų tipą, kurį galima pagaminti naudojant 3D spausdinimo technologiją. Medžiaga pasirodė esanti labai tvirta ir gali atlaikyti 1000 kartų didesnį svorį nei pati, o jos elastinės deformacijos (tempimo) energijos riba yra 15 kartų didesnė, palyginti su tikrųjų raumenų audiniais.
Medžiagai nereikia išorinio šaltinio slėgiui valdyti, kaip dažnai būna kituose esamuose sprendimuose, kurie remiasi pneumatine ar hidrauline pripūtimo (pripūtimo) energija. Šie komponentai paprastai užima daug vietos, todėl juos nepatogu naudoti statant mašinas, kuriose svarbu kompaktiškumas ir nepriklausomumas.
Sintetinių raumenų pagrindas yra silikoninė guma, turinti porėtą struktūrą, užpildytą etanoliu. Medžiagą varo mažos galios elektros srovė, perduodama labai plonais didelio atsparumo laidais.
Sintetinis raumuo prieš ir po įjungimo
"Mes padarėme tam tikrą pažangą kurdami skaitmenines robotų smegenis, tačiau jų kūnai vis dar yra primityviame lygyje", - komentavo projektui vadovaujantis mechanikos inžinerijos profesorius Hodas Lipsonas.
„Tai yra didelis galvosūkio gabalas ir, kaip ir biologija, sintetiniai raumenys, kurie yra sukurti, gali imti ir formuotis tūkstančiu skirtingų būdų. Mes pradedame įveikti vieną iš paskutinių kliūčių, trukdžiusių sukurti tikroviškus robotus “.
Nauji sintetiniai raumenys gali būti labai naudingi kuriant ir gaminant vadinamuosius „minkštus“robotus. Pastaraisiais metais buvo padaryta didžiulė pažanga kuriant mašinas, suteikiančias galimybę atlikti daug subtilių užduočių. Tačiau vis dar yra daugybė veiksmų, kurių solidūs robotai negali atlikti.
Norint užfiksuoti ir manipuliuoti daiktais, reikia tokio miklumo ir lankstumo, kurio dabartinė technologija negali užtikrinti. Naujos medžiagos, pavyzdžiui, aptariamos šiame straipsnyje, leis sukurti robotus, kurie gali manipuliuoti minkštais ir mažais daiktais, nepadarydami jiems jokios žalos.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mašinos, naudojančios tokias technologijas, galės suteikti patikimą pagalbą dirbantiems žmonėms situacijose, kai reikalingi subtilūs veiksmai, pavyzdžiui, medicinoje. Visai įmanoma, kad tokios medžiagos bus pradėtos naudoti jau naujos kartos protezuose, kurie sugebės užtikrinti daug aukštesnį kontrolės lygį, nei numatyta dabartiniuose protezuose.
Dabar Kolumbijos universiteto mokslininkai planuoja patobulinti sintetinius raumenis ir pakeisti panaudotus didelio atsparumo laidus labai laidžiomis medžiagomis, kad padidėtų raumenų atsako greitis ir efektyvumas.
Nikolajus Khizhnyakas