Columbia ülikooli inseneri- ja rakendusteaduste kooli teadlaste rühm on välja töötanud uut tüüpi sünteetilised pehmed lihased, mida saab toota 3D-printimistehnoloogia abil. Materjal osutus väga vastupidavaks ja suudab vastu pidada enda omale 1000 korda suuremale raskusele ning selle elastse deformatsiooni (venitamise) energia piir on 15 korda kõrgem võrreldes päris lihaste kudedega.
Materjal ei nõua rõhu reguleerimiseks välise allika kasutamist, mida sageli leidub teistes olemasolevates lahendustes, mis toetuvad pneumaatilise või hüdraulilise õhupumba (täispuhumine) energiale. Need komponendid võtavad tavaliselt palju ruumi, mistõttu on neid ebamugav kasutada masinate ehitamisel, kus kompaktsus ja sõltumatus on olulised.
Sünteetiliste lihaste alus on silikoonkumm, millel on etanooliga täidetud poorne struktuur. Materjali juhib väikese võimsusega elektrivool, mida edastatakse väga õhukeste kõrgekindlate juhtmete kaudu.
Sünteetiline lihas enne ja pärast käivitamist
"Oleme robotite jaoks digitaalse aju loomisel teinud mõningaid edusamme, kuid nende keha on endiselt ürgsel tasemel," kommenteeris projekti juhtiv masinaehituse professor Hod Lipson.
„See on suur pusletükk ja nii nagu bioloogia, võivad ka disainitud sünteetilised lihased võtta ja vormida tuhandel erineval viisil. Hakkame ületama üht viimast takistust, mis takistas realistlike robotite loomist."
Uutest sünteetilistest lihastest võib olla palju kasu nn pehmete robotite kujundamisel ja valmistamisel. Viimastel aastatel on tohutult edenenud masinate loomine, millel on võime täita palju delikaatseid ülesandeid. Siiski on endiselt palju toiminguid, mida kindlad robotid ei suuda teha.
Objektide püüdmine ja manipuleerimine nõuab osavust ja paindlikkust, mida praegune tehnoloogia ei suuda pakkuda. Uued materjalid, näiteks käesolevas artiklis käsitletud materjalid, võimaldavad luua roboteid, mis suudavad manipuleerida pehmete ja väikeste esemetega, kahjustamata neid.
Reklaamvideo:
Selliseid tehnoloogiaid kasutavad masinad suudavad pakkuda usaldusväärset abi töötavale inimesele olukordades, kus on vaja tundlikke tegevusi, näiteks meditsiinis. On täiesti võimalik, et selliseid materjale hakatakse kasutama uue põlvkonna proteesides, mis suudavad pakkuda palju kõrgemat kontrolli kui praegused proteesid pakuvad.
Nüüd kavatsevad Columbia ülikooli teadlased parandada lihaste reageerimise kiirust ja tõhusust, et parandada sünteetilisi lihaseid ja asendada kasutatud suure vastupidavusega juhtmed ülijuhtivate materjalidega.
Nikolay Khizhnyak
