Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • Vitacoin

Синтетические мышцы

Ученые разрабатывают искусственные мышцы из электроактивных полимеров

3Dtoday по материалам 3Ders: Researchers create 3D printed robotic muscles using electroactive polymer

robotic-muscles.gif

Команда ученых из американских, японских и корейских университетов исследует возможность 3D-печати гибких роботизированных приспособлений. В долгосрочной перспективе исследователи надеются применить наработки для создания искусственных аналогов мышечных тканей.

Роботы, 3D-печатные и не очень, уже умеют выполнять массу полезных задач: делать уборку, строить автомобили и даже дискутировать о сущности бытия. Но у практически всех роботов есть общая характеристика, нередко ограничивающая их возможности – жесткость конструкции. В то время как люди способны выполнять всевозможные хитроумные движения благодаря присущей им мягкотелости, роботы обычно изготавливаются из жестких, стойких к деформации материалов, по определению ограничивающих маневренность в тесных местах и гибкость движений в целом. Таким образом, для развития более способной робототехники необходимо принять на вооружение гибкие, эластичные материалы, наделенные механической функциональностью.

Одним из важнейших направлений в «мягкой» робототехнике является создание искусственных мускулов, которые могли бы найти применение не только в робототехнике, но и продвинутом протезировании. Пока что ситуация с искусственными конечностями такова, что существует немало механических и бионических аналогов, внешне похожих на настоящие руки, но неспособных к естественным движениям. Подобные манипуляторы по-своему весьма эффективны, но интегрировать их в человеческий организм может быть затруднительно.

Кван Ким, профессор из Университета Невады в Лас-Вегасе, недавно организовал исследовательский проект, направленный на разработку реалистичных робо-мышц, способных революционизировать технологии протезирования. Для этого ему и его команде пришлось не только подобрать подходящий материал, но и найти способы управления и изготовления. В качестве производственного метода была выбрана 3D-печать.

Первым делом Киму и его команде пришлось искать материал, обладающий достаточной гибкостью и прочностью, но при этом поддающийся управлению извне. Возможных вариантов оказалось достаточно много, но исследователи решили остановиться на ионных полимер-металлических композитах. Эти синтетические материалы представляют собой электроактивные полимеры, то есть обладают способностью изменять форму под воздействием электрического напряжения.

Электроактивные полимеры имеют несколько полезных особенностей. Во-первых, ими можно управлять с помощью электрических импульсов, а во-вторых, они же могут быть использованы для обратной связи, то есть в качестве датчиков движения. Наконец, ими можно печатать, что делает возможным изготовление компонентов любой требуемой формы. В настоящее время ученые работают над масштабированием 3D-печатного процесса и исследованием новых методов управления полимерными «мышцами». Так как «мягкая» робототехника остается весьма молодой дисциплиной, сами исследователи не уверены, что им предстоит найти. «Каждый день я узнаю что-то новое», – резюмирует Ким.

Проект финансируется Национальным научным фондом США в рамках программы Международного научно-образовательного сотрудничества (PIRE). В проекте принимают участие исследователи из Корейского института передовой науки и технологий (KAIST) и Национального института передовых промышленных наук и технологий Японии (AIST).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 28.06.2016

Читать статьи по темам:

бионика Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

На пути к искусственному мозгу

Корейские ученые намерены создать компьютер, имитирующий человеческий мозг и при этом сравнимый с биологическим аналогом не только по эффективности, но и по экономичности.

читать

Мобильные технологии для жизни и спорта

Многие компании и лаборатории поставили мобильные технологии на службу себе, науке и медицине. О том, что можно узнать из мобильных приложений, читайте в этой статье.

читать

Мягкие робокостюмы для стариков и инвалидов

Эластичные «экзомускулы» и «экзосухожилия» легче и удобнее, чем большинство представленных на рынке и разрабатываемых жестких экзоскелетов.

читать

Экзоскелет для детей

Первый в своем роде детский экзоскелет позволяет пациентам со спинальной мышечной атрофией ходить, предотвращая развитие губительных для здоровья последствий неподвижности.

читать

Анальный сфинктер из магнитных бусин

Американским пациентам впервые имплантировали магнитные анальные сфинктеры. Устройства получили четыре человека с хроническим недержанием кала.

читать