4 godzin temu
Naukowcy z Empa opracowali nową metodę drukowania w 3D mięśni, które mogą się kurczyć i rozciągać jak te naturalne. To spory przełom, który może znaleźć zastosowanie w medycynie, robotyce i nowoczesnej technologii.
Wyobraź sobie robota, który porusza się równie płynnie jak człowiek albo protezę, która działa niemal identycznie jak prawdziwa ręka. Dzięki nowym badaniom może stać się rzeczywistością.
Jak działają sztuczne mięśnie?
Tradycyjne roboty poruszają się dzięki twardych mechanicznych elementów, które są dalekie od naturalnych mięśni. Badacze postanowili to zmienić i stworzyli elastyczne aktuatory (elementy napędowde) dielektryczne, czyli materiały, które kurczą się pod wpływem prądu i wracają do pierwotnego kształtu.
W praktyce oznacza to, iż działają one podobnie do ludzkich mięśni – pod wpływem impulsu elektrycznego kurczą się, a po jego ustaniu rozluźniają. Dodatkowo są lekkie i elastyczne i mogą przybierać różne kształty i rozmiary. Wyróżnia je także tani koszt produkcji w technologii druku 3D.
Rzecz jasna wydrukowanie takich mięśni nie należy do prostych. Dwie warstwy silikonowe – przewodząca i nieprzewodząca – muszą być ułożone bardzo precyzyjnie, aby działały poprawnie. Naukowcy stworzyli specjalny atrament i opracowali metodę drukowania, która pozwala zachować odpowiednie adekwatności materiałów. Największe wyzwanie? Materiał musi być wystarczająco miękki, aby dobrze reagował na impulsy elektryczne, ale jednocześnie wystarczająco wytrzymały, by działał przez długi czas.
Gdzie można wykorzystać tę technologię?
Potencjalne zastosowania sztucznych mięśni są ogromne:
- medycyna – mogą pomóc w tworzeniu zaawansowanych protez lub wspierać rehabilitację.
- robotyka – roboty przyszłości mogą być bardziej elastyczne i realistyczne w ruchu.
- rękawice VR – technologia pozwoli na bardziej realistyczne doświadczenia w wirtualnej rzeczywistości.
- sztuczne serca i inne narządy – choć to wciąż odległa przyszłość, naukowcy marzą o drukowaniu całych organów.
Obecnie realizowane są prace nad tym, by sztuczne mięśnie były jeszcze bardziej wydajne i trwałe. Teraz działają one przez kilkaset godzin, ale ich żywotność musi wzrosnąć do co najmniej 10 000 godzin, aby mogły być stosowane na szeroką skalę. Choć technologia pozostało w fazie eksperymentalnej, to już zbliża ona nas ku przyszłości, w której maszyny będą tak samo sprawne jak człowiek, a protezy niemal nieodróżnialne od prawdziwych kończyn.
