Roboti počinju da dižu tegove i razbijaju nas rezultatom

Naučnici su razvili hemijsku strukturu za veštački mišić koji može da podigne do 4.000 puta veću težinu od svoje, a navode da bi mogao da se koristi u budućim humanoidnim robotima.

Istraživači iz Južne Koreje napravili su veštački mišić koji može da podigne oko 4.000 puta više od sopstvene težine. Kažu da bi mogao da bude korišćen u narednim generacijama humanoidnih robota.

Ključni iskorak u dizajnu ovog mišića jeste njegova sposobnost da bude savitljiv ili krut po potrebi, što je prvi put da je tako nešto postignuto u ovoj oblasti istraživanja. Naučnici su svoje rezultate objavili u studiji 7. septembra u časopisu Advanced Functional Materials.

„Ovo istraživanje prevazilazi osnovno ograničenje da su tradicionalni veštački mišići ili veoma rastegljivi, ali slabi, ili snažni, ali kruti,“ izjavio je vodeći autor studije Hun Ui Džong, profesor mašinstva na Nacionalnom institutu za nauku i tehnologiju u Ulsanu (UNIST). „Naš kompozitni materijal može oba, otvarajući vrata svestranijim mekim robotima, nosivim uređajima i intuitivnijim interfejsima čovek-mašina.“

Veštački mišići su često ograničeni time što ne mogu istovremeno biti fleksibilni i čvrsti; moraju da budu rastegljivi, a da ipak imaju dovoljno izlazne energije, u suprotnom je njihov radni kapacitet ograničen. Smatra se da meki veštački mišići mogu biti revolucionarni jer su lagani, mehanički prilagodljivi i sposobni za višesmerno kretanje.

Šta je veštački mišić?

Naučnici opisuju svoj veštački mišić kao „visokoperformansni magnetni kompozitni aktuator“, što znači da je u pitanju kompleksna hemijska kombinacija polimera koji se povezuju kako bi imitirali kontrakciju i opuštanje mišića.

Jedan od polimera može da menja svoju krutost i smešten je u matricu koja na površini ima magnetne mikročestice kojima se takođe može upravljati. To omogućava da se mišić pokreće uz kontrolu prilagodljive krutosti, pa samim tim i da se animira i usmerava.

Novi dizajn integriše dva različita mehanizma umrežavanja. Prvi je kovalentno vezana hemijska mreža (atomi dele elektrone da bi postigli stabilniju konfiguraciju), a drugi je reverzibilna, fizički interagujuća mreža. Kombinacija ova dva mehanizma obezbeđuje izdržljivost potrebnu za dugotrajan rad mišića.

Kompromis između krutosti i rastegljivosti rešen je dvostrukom mrežnom strukturom, a fizička mreža dodatno je ojačana dodavanjem mikročestica NdFeB na površinu mišića koje se tretiraju bezbojnom tečnošću (oktadeciltrihlorosilan). Čestice su raspoređene kroz celu polimernu matricu.

Kompozitni mišić postaje krut kada podiže velike terete, a omekšava kada treba da se kontrahuje. U svom očvrsnutom stanju, veštački mišić mase samo 1,13 grama (0,04 unce) može da podnese teret od čak 5 kilograma.

Svoju snagu, veštački mišić je dokazao u testu zatezanja, gde se materijal isteže dok ne pukne, a meri se odnos produženja i primenjene sile kako bi se utvrdila njegova maksimalna zatezna čvrstoća.

Izvor: BIZlife

Foto: Unsplash/Arseny Togulev