Istraživači sa Univerziteta Queen Mary u Londonu pionirali su izvanredan proboj u oblasti bionike, razvijajući novu električnu veštačku mišićnu strukturu promenljive krutosti sa sposobnošću samopromatranja. Ova revolucionarna tehnologija, kako je otkriveno u časopisu Advanced Intelligent Systems, ima potencijal da transformiše oblasti mekane robotike i medicinskih aplikacija. Sa sposobnošću da se lako prelazi iz mekanih u tvrdih stanja, dok istovremeno registruje sile i deformacije, ovaj veštački mišić oponaša fleksibilnost i rastezljivost prirodne muskulature, olakšavajući integraciju u kompleksne sisteme mekane robotike i prilagođavanje različitim oblicima.
Tehnologija promenljive krutosti i njen potencijal
„Osnaživanje robota, posebno onih napravljenih od fleksibilnih materijala, sa sposobnostima samopromatranja predstavlja ključni korak ka pravoj bioničkoj inteligenciji“, izjavljuje dr. Ketao Zhang, vodeći istraživač i predavač na Univerzitetu Queen Mary.
Novi veštački mišić koji je osmislio istraživački tim pokazuje izuzetnu izdržljivost sa kapacitetom rastezanja koji prelazi 200% u pravcu dužine, čineći ga odličnim kandidatom za različite primene.
Krutost ovog veštačkog mišića može se brzo promeniti prilagođavanjem napona, postižući kontinuiranu modulaciju sa promenom krutosti koja prelazi 30 puta. Ova osobina vođena naponom pruža značajnu prednost u brzini odgovora u odnosu na druge veštačke mišiće. Osim toga, mišić može pratiti svoju sopstvenu deformaciju putem promena otpora, eliminirajući potrebu za posebnim senzorskim uređajima, pojednostavljujući mehanizme kontrole i smanjujući troškove.
Jednostavna izrada i široka primena
Proces izrade ovog veštačkog mišića sa sposobnošću samopromatranja je jednostavan i pouzdan. Ugljenične nanocijevi se mešaju sa tečnim silikonom koristeći ultrazvučnu disperziju i zatim se ravnomerno nanose da bi se stvorila tanka slojevita katoda, koja takođe služi kao senzorski deo veštačkog mišića. Nakon što se tečni materijali stvrdnu, formira se potpuni veštački mišić promenljive krutosti sa sposobnošću samopromatranja.
Potencijalne primene ove tehnologije promenljive krutosti su obimne, protežu se od mekane robotike do medicinskih aplikacija. Integracija ove tehnologije sa ljudskim telom otvara mogućnosti za pomoć osobama sa invaliditetom ili pacijentima u obavljanju osnovnih svakodnevnih zadataka. Integracijom veštačkog mišića sa sposobnošću samopromatranja, nosive robotske naprave mogu pratiti aktivnosti pacijenta i pružiti otpor prilagođavanjem nivoa krutosti, olakšavajući obnovu funkcije mišića tokom rehabilitacionog treninga.
Dr. Zhang ističe značaj ovog istraživanja, izjavljujući: „Iako postoje izazovi koji treba rešiti pre nego što ovi medicinski roboti mogu biti primenjeni u kliničkim okruženjima, ovo istraživanje predstavlja ključan korak ka integraciji čoveka i mašine. Ono pruža osnovu za budući razvoj mekih i nosivih robota.“
Revolucionarno istraživanje koje su sproveli istraživači sa Univerziteta Queen Mary u Londonu predstavlja značajnu prekretnicu u oblasti bionike. Razvoj električnih veštačkih mišića sa sposobnošću samopromatranja postavlja temelje za napredak u oblasti mekane robotike i medicinskih aplikacija, označavajući ključan korak napred u ostvarivanju potencijala bioničke tehnologije.
