Дослідники розробили революційну самочуючу штучну м’язову тканину

Дослідники з Університету королеви Марії в Лондоні здійснили винятковий прорив у галузі біоніки, розробивши нову електричну штучну м’язову тканину з змінною жорсткістю та можливістю самочуття. Ця революційна технологія, як було повідомлено в Advanced Intelligent Systems, здатна трансформувати галузі м’якої робототехніки та медичних застосунків. Завдяки можливості беззусильного переходу між м’якими та твердими станами, а також чуття сили та деформацій, ця штучна м’язова тканина імітує гнучкість та розтяжність природної м’язової тканини, що полегшує інтеграцію в складні м’які роботизовані системи та адаптацію до різних форм.

Технологія змінної жорсткості та її потенціал

“Наділення роботів, особливо тих, що виготовлені з гнучких матеріалів, можливістю самочуття є важливим кроком до справжньої біонічної інтелектності”, заявляє доктор Кетао Чжан, керівник дослідження та лектор Університету королеви Марії.

Нова штучна м’язова тканина, розроблена дослідницькою командою, демонструє видатну стійкість із розтяжністю понад 200% у напрямку довжини, що робить її excelente кандидатом для різних застосунків.

Ця штучна м’язова тканина може швидко змінювати свою жорсткість шляхом регулювання напруги, досягаючи безперервної модуляції із зміною жорсткості понад 30 разів. Ця напруго-керована особливість забезпечує значну перевагу щодо швидкості реакції над іншими штучними м’язами. Крім того, м’язова тканина може контролювати свою власну деформацію через зміни опору, усуваючи потребу в окремих сенсорних конструкціях, спрощуючи механізми контролю та знижуючи витрати.

Проста фабрикація та широкі застосунки

Процес фабрикації цієї самочуючої штучної м’язової тканини є простим та надійним. Вуглецеві нанотрубки змішуються з рідким силіконом за допомогою ультразвукової дисперсійної технології, а потім рівномірно наносяться для створення тонкого шару катоду, який також служить чуйною частиною штучної м’язової тканини. Після затвердіння рідких матеріалів утворюється повністю самочуюча штучна м’язова тканина з змінною жорсткістю.

Потенційні застосунки цієї гнучкої технології змінної жорсткості розширені, починаючи від м’якої робототехніки до медичних застосунків. Ця технологія безшовно інтегрується з людським тілом, відкриваючи можливості для допомоги людям з інвалідністю або пацієнтам у виконанні необхідних щоденних завдань. Інтегруючи самочуючу штучну м’язову тканину, носимі роботизовані пристрої можуть контролювати діяльність пацієнта та забезпечувати опір шляхом регулювання рівня жорсткості, полегшуючи відновлення м’язової функції під час реабілітаційного тренування.

Доктор Чжан підкреслює значення цього дослідження, заявляючи, “Хоча ще існують виклики, які потрібно подолати, перш ніж ці медичні роботи зможуть бути розгорнуті в клінічних умовах, це дослідження представляє собою важливий крок до інтеграції людини та машини. Воно забезпечує план майбутнього розвитку м’яких та носимих роботів.”

Проривне дослідження, проведене дослідниками Університету королеви Марії в Лондоні, представляє собою значний рубіж у галузі біоніки. Розробка самочуючих електричних штучних м’язів відкриває шлях до вдосконалень у галузі м’якої робототехніки та медичних застосунків, роблячи важливий крок вперед у реалізації потенціалу біонічної технології.