Екип от изследователи от Училището за инженерни и приложни науки на Колумбийския университет разработи нов тип синтетичен мек мускул, който може да бъде произведен с помощта на технология за 3D печат. Оказа се, че материалът е много здрав и е в състояние да издържи тегло 1000 пъти по-голямо от собственото си, а границата на енергията му на еластична деформация (разтягане) е 15 пъти по-висока в сравнение с тъканите на реалните мускули.
Материалът не изисква използването на външен източник за контрол на налягането, което често се среща в други съществуващи решения, които разчитат на енергията на пневматично или хидравлично надуване (надуване). Тези компоненти са склонни да заемат много място, което ги прави неудобни за използване при изграждането на машини, където компактността и независимостта са важни.
Основата на синтетичните мускули е силиконовият каучук, който има пореста структура, пълна с етанол. Материалът се задвижва от електрически ток с ниска мощност, предаван през много тънки проводници с високо съпротивление.
Синтетичен мускул преди и след задействане
„Постигнахме известен напредък в създаването на цифров мозък за роботи, но телата им все още са на примитивно ниво“, коментира Ход Липсън, професор по машиностроене, ръководещ проекта.
„Това е голямо парче от пъзела и точно както биологията, създадените синтетични мускули могат да приемат и да се оформят по хиляди различни начини. Започваме да преодоляваме една от последните пречки, които попречиха за създаването на реалистични роботи."
Новите синтетични мускули могат да бъдат от голяма полза при проектирането и производството на така наречените "меки" роботи. През последните години беше постигнат огромен напредък в създаването на машини, надарени със способността да изпълняват много деликатни задачи. Все още обаче има много действия, които солидните роботи не могат да извършат.
Улавянето и манипулирането на обекти изисква ниво на сръчност и гъвкавост, което съвременните технологии не могат да осигурят. Нови материали, като този, обсъден в тази статия, ще дадат възможност да се създадат роботи, способни да манипулират меки и малки предмети, без да им причиняват щети.
Промоционално видео:
Машините, използващи такива технологии, ще могат да осигурят надеждна помощ на човек при работа в ситуации, в които се изискват деликатни действия, например в медицината. Напълно възможно е такива материали да започнат да се използват още в новото поколение протези, които ще могат да осигурят ниво на контрол, много по-високо от сегашното протезиране.
Сега учените от Колумбийския университет планират да подобрят синтетичните мускули и да заменят използваните високоустойчиви жици с високо проводими материали, за да увеличат скоростта и ефективността на мускулната реакция.
Николай Хижняк