Ερευνητές στη Νότια Κορέα ανέπτυξαν έναν τεχνητό μυ που μπορεί να σηκώσει περίπου 4.400 φορές το βάρος του και ο οποίος, όπως υποστηρίζουν, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε μελλοντικά ανθρωποειδή ρομπότ.
Μια σημαντική καινοτομία στον σχεδιασμό είναι η ικανότητα του τεχνητού μυός να είναι εύκαμπτος ή άκαμπτος όταν χρειάζεται, κάτι που αποτελεί πρωτιά στο συγκεκριμένο πεδίο έρευνας. Οι επιστήμονες παρουσίασαν τα ευρήματά τους σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Functional Materials.
«Αυτή η έρευνα ξεπερνά τον θεμελιώδη περιορισμό των τεχνητών μυών, οι οποίοι είναι είτε εξαιρετικά εύκαμπτοι αλλά αδύναμοι, είτε ισχυροί αλλά άκαμπτοι», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Hoon Eui Jeong, καθηγητής μηχανολογίας στο Εθνικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Ουλσάν (UNIST). «Το σύνθετο υλικό μας μπορεί να επιτύχει και τα δύο, ανοίγοντας τον δρόμο για πιο ευέλικτα μαλακά ρομπότ, φορητές συσκευές και πιο φυσικές διεπαφές ανθρώπου–μηχανής».
Ευκαμψία και ισχύς
Οι τεχνητοί μύες αντιμετωπίζουν εδώ και χρόνια το πρόβλημα του συνδυασμού ευκαμψίας και ισχύος, αναφέρει το LiveScience. Πρέπει να είναι ελαστικοί, αλλά και ικανοί να αποδίδουν αρκετή ενέργεια ώστε να έχουν υψηλή πυκνότητα έργου (η ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα όγκου που μπορούν να παράγουν).
Οι μαλακοί τεχνητοί μύες θεωρούνται επαναστατικοί, επειδή είναι ελαφριοί, μηχανικά συμβατοί και ικανοί για πολυκατευθυντική κίνηση.
Το νέο επίτευγμα των Κορεατών επιστημόνων περιγράφεται ως «υψηλής απόδοσης μαγνητικός σύνθετος ενεργοποιητής». Πρόκειται για ένα πολύπλοκο μείγμα πολυμερών που συνδέονται μεταξύ τους ώστε να μιμούνται τη σύσπαση και τη χαλάρωση των μυών. Ένα από τα πολυμερή έχει μεταβλητό επίπεδο ακαμψίας και βρίσκεται μέσα σε ένα πλέγμα με μαγνητικά μικροσωματίδια στην επιφάνειά του, τα οποία μπορούν επίσης να ελεγχθούν. Αυτό επιτρέπει στον μυ να κινείται και να ελέγχεται μέσω της ρυθμιζόμενης ακαμψίας.
1,13 γραμμάρια μυ «σηκώνουν» 5 κιλά
Το αποτέλεσμα είναι ένας τεχνητός μυς που γίνεται σκληρός όταν χρειάζεται να αντέξει βάρος και μαλακός όταν πρέπει να συσταλεί. Στην άκαμπτη κατάστασή του, ο μυς που ζυγίζει μόλις 1,13 γραμμάρια μπορεί να υποστηρίξει έως και 5 κιλά — περίπου 4.400 φορές το βάρος του. Παράλληλα, επιδεικνύει εντυπωσιακή ελαστικότητα: ενώ ο ανθρώπινος μυς συσπάται περίπου κατά 40%, ο συνθετικός φτάνει σε ποσοστό 86,4%, δηλαδή υπερδιπλάσιο. Αυτό μεταφράζεται σε πυκνότητα έργου 1.150 κιλοτζάουλ ανά κυβικό μέτρο — 30 φορές υψηλότερη από αυτήν των ανθρώπινων ιστών.