Các nhà nghiên cứu đạt được đột phá trong công nghệ cơ bắp nhân tạo

Trong một thế giới ngày càng bị ảnh hưởng bởi công nghệ, robot mềm, thiết bị y tế và công nghệ đeo đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Những đổi mới này hứa hẹn mang lại chức năng nâng cao và khả năng thích ứng tốt hơn, giúp cho việc tương tác của chúng ta với công nghệ trở nên mượt mà và tự nhiên hơn. Trong một bước nhảy vĩ đại về phía trước trong lĩnh vực này, các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (KAIST) đã đạt được một phát triển đột phá: một công tắc chất lỏng được điều khiển bởi cơ bắp nhân tạo polymer ion. Phát minh mới này đáng chú ý vì nó hoạt động ở mức điện áp cực thấp trong khi tạo ra một lực đáng kể, lớn hơn 34 lần so với trọng lượng của nó.

Sự ra đời của công tắc chất lỏng này đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong lĩnh vực robot và công nghệ thiết bị y tế. Các công tắc chất lỏng truyền thống, thường bị hạn chế bởi kích thước và độ cứng, có ứng dụng hạn chế trong môi trường hẹp và linh hoạt. Công tắc chất lỏng của nhóm nghiên cứu KAIST however đã vượt qua những thách thức này, mang lại những ứng dụng đầy hứa hẹn trong nhiều lĩnh vực. Với khả năng kiểm soát dòng chảy chất lỏng theo nhiều hướng và khởi động chuyển động với yêu cầu điện áp thấp như vậy, phát triển này báo hiệu một kỷ nguyên mới của hiệu quả và linh hoạt trong robot mềm và các công nghệ liên quan.

Bằng cách khai thác sức mạnh của cơ bắp nhân tạo polymer ion, nhóm nghiên cứu KAIST đã mở ra cánh cửa cho các ứng dụng đổi mới trong robot mềm, tạo điều kiện cho các giải pháp công nghệ linh hoạt, hiệu quả và dễ tiếp cận hơn trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Công tắc chất lỏng mềm điện áp cực thấp

Ở tiền phong của đổi mới trong robot mềm, nhóm nghiên cứu KAIST, dưới sự dẫn dắt của Giáo sư IlKwon Oh, đã phát triển một công tắc chất lỏng mềm mới hoạt động trên điện áp cực thấp. Phát minh đột phá này khác biệt so với các công tắc dựa trên động cơ truyền thống, thường bị giới hạn bởi độ cứng và kích thước lớn. Công tắc chất lỏng được điều khiển bởi cơ bắp nhân tạo, mô phỏng sự linh hoạt và chuyển động tự nhiên của cơ bắp người, khiến nó rất phù hợp cho không gian hẹp và bị giới hạn. Những cơ bắp nhân tạo này, phản ứng với các kích thích bên ngoài như điện, áp suất không khí và thay đổi nhiệt độ, cung cấp cho công tắc một cơ chế kiểm soát chính xác cho dòng chảy chất lỏng. Phát triển này đại diện cho một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực robot mềm và cơ học chất lỏng, mang lại một giải pháp thích ứng và hiệu quả hơn cho nhiều ứng dụng.

Chuyển đổi công nghệ với cơ bắp nhân tạo polymer ion

Ở trung tâm của công tắc đổi mới này là cơ bắp nhân tạo polymer ion, một tập hợp độc đáo của điện cực kim loại và polymer ion được phát triển bởi nhóm KAIST. Việc giới thiệu một khung hữu cơ cộng hóa trị polysulfonat (pS-COF) vào điện cực của cơ bắp đáng kể tăng cường khả năng tạo lực của nó. Mặc dù có hình dạng mỏng, với độ dày chỉ 180 µm, cơ bắp này có khả năng tạo ra một lực lớn hơn 34 lần so với trọng lượng của nó. Tính năng đáng chú ý này cho phép chuyển động mượt mà và hiệu quả ngay cả trong các hệ thống điện tử siêu nhỏ.

Giáo sư IlKwon Oh nhấn mạnh tiềm năng của công nghệ này trong nhiều ứng dụng công nghiệp. “Từ sợi thông minh đến thiết bị y tế, công nghệ này có thể được ứng dụng ngay lập tức trong nhiều môi trường công nghiệp,” ông nói. Ông cũng lưu ý rằng nó có thể được áp dụng dễ dàng cho các hệ thống điện tử siêu nhỏ, mở ra nhiều khả năng trong lĩnh vực robot mềm, điện tử mềm và vi chất lỏng dựa trên kiểm soát chất lỏng. Sự linh hoạt này nhấn mạnh sự ứng dụng rộng rãi của bộ phận mềm điện-ion trong việc chuyển đổi không chỉ robot mềm mà còn cả các ngành công nghiệp khác được thúc đẩy bởi công nghệ.