Дослідники розробили революційний штучний м’яз із саморозпізнаванням

Дослідники з Лондонського університету королеви Мері здійснили винятковий прорив у галузі біоніки, розробивши новий електричний штучний м’яз зі змінною жорсткістю з можливістю самовідчуття. Ця революційна технологія, як показало в Розширені інтелектуальні системи, має на меті трансформувати сфери програмної робототехніки та медичних програм. Завдяки здатності легко переходити між м’яким і твердим станами, а також відчуваючи сили та деформації, цей штучний м’яз імітує гнучкість і розтяжність природного м’яза, полегшуючи інтеграцію в складні м’які роботизовані системи та адаптацію до різноманітних форм.

Технологія змінної жорсткості та її потенціал

«Розширення можливостей роботів, особливо тих, що виготовлені з гнучких матеріалів, із здатністю самовідчуття є ключовим кроком до справжнього біонічного інтелекту», — стверджує доктор Кетао Чжан, провідний дослідник і викладач Queen Mary.

Новий штучний м’яз, розроблений дослідницькою групою, демонструє надзвичайну довговічність із здатністю до розтягування, що перевищує 200% уздовж довжини, що робить його чудовим кандидатом для різноманітних застосувань.

Жорсткість цього штучного м’яза може швидко змінюватися шляхом регулювання напруги, досягаючи безперервної модуляції зі зміною жорсткості, що перевищує 30 разів. Ця функція, керована напругою, забезпечує значну перевагу щодо швидкості реакції перед іншими штучними м’язами. Більше того, м’яз може контролювати власну деформацію через зміни опору, усуваючи потребу в окремих датчиках, спрощуючи механізми контролю та знижуючи витрати.

Просте виготовлення та широкі можливості застосування

Процес виготовлення цього штучного м’яза, що відчуває себе, простий і надійний. Вуглецеві нанотрубки змішуються з рідким силіконом за допомогою технології ультразвукової дисперсії, а потім рівномірно покриваються для створення тонкого шаруватого катода, який також служить чутливою частиною штучного м’яза. Після затвердіння рідких матеріалів утворюється повний самочутливий штучний м’яз зі змінною жорсткістю.

Потенційне застосування цієї гнучкої технології змінної жорсткості дуже широке, починаючи від м’якої робототехніки до медичних застосувань. Повна інтеграція цієї технології з людським тілом відкриває можливості для допомоги людям з обмеженими можливостями або пацієнтам у виконанні важливих щоденних завдань. Завдяки інтеграції штучного м’яза, який самовідчуває, роботизовані пристрої, які можна носити, можуть контролювати діяльність пацієнта та надавати опір, регулюючи рівні жорсткості, сприяючи відновленню м’язової функції під час реабілітаційного навчання.

Доктор Чжан підкреслює важливість цього дослідження, заявляючи: «Хоча ще є проблеми, які необхідно вирішити, перш ніж ці медичні роботи можна буде розгорнути в клінічних умовах, це дослідження є вирішальним кроком до інтеграції людини та машини. Це план для майбутнього розвитку м’яких роботів, які можна носити».

Революційне дослідження, проведене дослідниками Лондонського університету королеви Марії, є важливою віхою в галузі біоніки. Розробка електричних штучних м’язів із саморозпізнаванням закладає основу для прогресу в м’якій робототехніці та медичних додатках, знаменуючи вирішальний крок вперед у реалізації потенціалу біонічної технології.