Teadlased arendavad murrangulist isetundlikku tehislihast

Londoni Queen Mary ülikooli teadlased on teinud bioonika valdkonnas erakordse läbimurde, töötades välja uudse elektrilise muutuva jäikusega tehislihase, millel on enesetundlikud võimed. See revolutsiooniline tehnoloogia, nagu selgub artiklis Täiustatud intelligentsed süsteemid, tähendab pehme robootika ja meditsiiniliste rakenduste valdkondi. See tehislihas, mis suudab pehmete ja kõvade olekute vahel pingevabalt üle minna, tajudes samal ajal jõude ja deformatsioone, jäljendab loomuliku lihase painduvust ja venitatavust, hõlbustades integreerumist keerukatesse pehmetesse robotsüsteemidesse ja kohanemist erinevate kujudega.

Muutuva jäikusega tehnoloogia ja selle potentsiaal

„Robotite, eriti painduvatest materjalidest valmistatud robotite võimestamine isetuvastusvõimega on pöördeline samm tõelise bioonilise intelligentsuse suunas,” nendib dr Ketao Zhang, Queen Mary juhtivteadur ja õppejõud.

Uurimisrühma välja töötatud uus tehislihas omab tähelepanuväärset vastupidavust, mille venitusvõime ületab 200% pikkuse suunas, mistõttu on see suurepärane kandidaat erinevate rakenduste jaoks.

Selle tehislihase jäikus võib pingeid reguleerides kiiresti muutuda, saavutades pideva modulatsiooni, mille jäikuse muutus ületab 30 korda. See pingepõhine funktsioon annab reageerimiskiiruse osas teiste tehislihaste ees märkimisväärse eelise. Lisaks saab lihas oma deformatsiooni jälgida takistuse muutuste kaudu, välistades vajaduse eraldi andurite paigutuse järele, lihtsustades juhtimismehhanisme ja vähendades kulusid.

Lihtne valmistamine ja ulatuslikud rakendused

Selle isetundliku tehislihase valmistamisprotsess on lihtne ja usaldusväärne. Süsinik-nanotorud segatakse ultraheli dispersioonitehnoloogia abil vedela silikooniga ja kaetakse seejärel ühtlaselt, et luua õhukese kihiline katood, mis toimib ka tehislihase tundliku osana. Pärast vedelate materjalide kõvenemist moodustub terviklik isetundlik muutuva jäikusega tehislihas.

Selle paindliku muutuva jäikusega tehnoloogia potentsiaalsed rakendused on ulatuslikud, ulatudes pehmest robootikast kuni meditsiiniliste rakendusteni. Selle tehnoloogia sujuv integreerimine inimkehaga avab võimalused puuetega inimeste või patsientide abistamiseks oluliste igapäevaste ülesannete täitmisel. Isetundliku tehislihase integreerimisega saavad kantavad robotseadmed jälgida patsiendi tegevust ja pakkuda vastupanu, reguleerides jäikuse taset, hõlbustades lihaste funktsioonide taastamist taastusravi ajal.

Dr Zhang rõhutab selle uurimistöö olulisust, öeldes: „Kuigi nende meditsiinirobotite kliinilistes oludes kasutuselevõtuks tuleb veel lahendada probleeme, on see uuring oluline samm inimese ja masina integreerimise suunas. See annab kavandi pehmete ja kantavate robotite edasiseks arendamiseks.

Londoni Queen Mary ülikooli teadlaste läbiviidud murranguline uuring on bioonika valdkonnas märkimisväärne verstapost. Isetundlike elektriliste tehislihaste arendamine loob aluse pehme robootika ja meditsiiniliste rakenduste arengule, mis on oluline samm edasi bioonilise tehnoloogia potentsiaali realiseerimisel.