Tým vědců z Columbia University's School of Engineering and Applied Sciences vyvinul nový typ syntetického měkkého svalu, který lze vyrobit pomocí technologie 3D tisku. Materiál se ukázal jako velmi pevný a je schopen odolat hmotnosti 1000krát větší, než je jeho vlastní, a mez jeho energie elastické deformace (roztažení) je 15krát vyšší ve srovnání s tkáněmi skutečných svalů.
Materiál nevyžaduje použití externího zdroje k řízení tlaku, který se často nachází v jiných stávajících řešeních, která se spoléhají na energii pneumatického nebo hydraulického nafukování (nafukování). Tyto komponenty mají tendenci zabírat spoustu místa, což je činí nepříjemným pro použití při stavbě strojů, kde je důležitá kompaktnost a nezávislost.
Základem syntetických svalů je silikonový kaučuk, který má porézní strukturu naplněnou ethanolem. Materiál je poháněn elektrickým proudem s nízkým výkonem přenášeným velmi tenkými vysoce odolnými dráty.
Syntetický sval před a po aktivaci
"Udělali jsme určitý pokrok ve vytváření digitálního mozku pro roboty, ale jejich těla jsou stále na primitivní úrovni," uvedl Hod Lipson, profesor strojírenství, vedoucí projektu.
"Toto je velká část skládačky a stejně jako biologie, i syntetické svaly, které jsou navrženy, se mohou formovat a formovat tisíci různými způsoby." Začínáme překonávat jednu z posledních překážek, které bránily vytvoření realistických robotů. “
Nové syntetické svaly mohou být velkým přínosem při konstrukci a výrobě takzvaných „měkkých“robotů. V posledních letech došlo k obrovskému pokroku ve výrobě strojů vybavených schopností provádět mnoho choulostivých úkolů. Stále však existuje mnoho akcí, které solidní roboti nemohou provádět.
Zachycení a manipulace s objekty vyžaduje úroveň obratnosti a flexibility, kterou současná technologie nemůže poskytnout. Nové materiály, jako je ten, o kterém pojednává tento článek, umožní vytvoření robotů schopných manipulovat s měkkými a malými předměty, aniž by je poškodily.
Propagační video:
Stroje využívající tyto technologie budou schopny poskytnout spolehlivou pomoc osobě při práci v situacích, kdy jsou vyžadovány citlivé kroky, například v medicíně. Je docela možné, že se tyto materiály začnou používat v protézách nové generace, které budou schopny zajistit úroveň kontroly mnohem vyšší, než poskytují současné protézy.
Nyní vědci z Kolumbijské univerzity plánují zlepšit syntetické svaly a nahradit použité dráty s vysokým odporem vysoce vodivými materiály, aby se zvýšila rychlost a účinnost odezvy svalů.
Nikolay Khizhnyak