Naukowcy z Włoskiego Instytutu Technologii (IIT) wykorzystali druk 3D do opracowania nowego rodzaju sztucznych mięśni, które mogą lepiej naśladować ruchy ludzkiej ręki i podnosić 1,000 razy większy ciężar. Ten przełom otwiera drzwi do następnej generacji robotyki, przybliżając nas o krok do stworzenia prawdziwej protezy Luke'a Skywalkera.
Naukowcy od dawna poszukiwali sposobu na symulację ruchów ludzkiej ręki, ale jeszcze nie stworzyli siłownika, który mógłby poruszać się z taką samą gracją i złożonością. Większość replik jest albo zbyt twarda, albo niewystarczająco mocna do praktycznego zastosowania. Jednak dr Corrado De Pascali i jego koledzy z IIT opracowali niedawno nowy typ sztucznego siłownika, wykorzystujący pojedynczy monolityczny element wydrukowany w 3D. Rezultat jest bardziej elastyczny i mocniejszy niż w przypadku sztucznych mięśni poprzedniej generacji i może poruszać się jak człowiek.
Ich nowy sztuczny mięsień, który nazywają opartym na Geometrii Siłownikiem Retrakcji i Wydłużenia (GRACE), jest w stanie rozciągać się i kurczyć jak człowiek. Siłowniki zostały zaprojektowane z wykorzystaniem modeli matematycznych i wydrukowane w 3D przy użyciu elastycznych żywic fotopolimerowych. Ich największą adaptacją do poprzednich projektów było dodanie fałd do mięśni, co pozwalało im zwijać się i rozkładać, zapewniając większą siłę i elastyczność niż inne sztuczne mięśnie. Pojedynczy siłownik 8-gram może podnieść 8 kg.
Siłowniki GRACE w robotycznych rękach naśladują ludzki ruch
Od tego czasu zespół dokładniej zbadał funkcję sztucznego mięśnia i połączył 18 siłowników o różnych rozmiarach w zrobotyzowanej dłoni. Imponujące jest to, że urządzenie jest w stanie skręcać dłoń, obracać nadgarstek i zginać palce, przykładając siłę z różnych części przeciwnika.
Mimo to naukowcy zauważyli, że "nadal trudno jest odtworzyć 'funkcjonalność i elegancję', które zapewnia złożony układ mięśni w ludzkim ciele". Jednak siłowniki są nadal ogromnym ulepszeniem w stosunku do poprzednich technik.
Potrzebne są dalsze badania, zanim te sztuczne mięśnie doczekają się solidnego wdrożenia, ale jednym z obszarów szczególnie interesujących jest formułowanie żywic. Tego typu urządzenia mają ogromny potencjał, a jeśli żywice mogą poprawić siłę i elastyczność, zakres zastosowań tych sztucznych mięśni można by jeszcze bardziej rozszerzyć.
Te nowe, wydrukowane w 3D mięśnie bez wątpienia będą szły w parze z innymi ulepszeniami, które ostatnio widzieliśmy w dziedzinie protetyki i robotyki. Chociaż nie jest to idealne, jesteśmy podekscytowani, widząc, dokąd zmierza technologia. Pewnego dnia technologia ta może być nawet wykorzystana do wykonania Twojej osobistej drukowanej w 3D protezy Luke'a Skywalkera, gdy nieuchronnie łamiemy sobie ręce podczas zabawy mieczami świetlnymi.