محققان MIT با الهام از خیار عضله های مصنوعی بسیار قوی توسعه دادند

دانشمندان MIT برای ساخت عضله های مصنوعی از منبعی غیر عادی الهام گرفته اند: خیار. البته میوه این بوته نیست که توجه آن ها را به سوی خود جلب کرده، بلکه ریشه های قوی آن به منبع الهام دانشمندان تبدیل شده است. این ریشه ها با قدرتی عجیب به دور اجسام می پیچند تا گیاه در حال رشد را سرپا نگه دارند.

عضله های مصنوعی اتفاق جدیدی نیستند. نیاز به سبک تر، واکنش پذیرتر و بهینه تر ساختن ربات ها، اعضای مصنوعی و دیگر ماشین ها مدت هاست دانشمندان را به این فکر انداخته است تا استفاده از موتورها و چرخ دنده ها را کنار بگذارند و آن ها را با چیزی مانند آن چه در موجودات زنده یافت می شوند جایگزین کنند. برای دستیابی به این هدف، در سال های اخیر شاهد استفاده گسترده از سیستم های هیدرولیکی کوچک، آلیاژهای حافظه دار، پلیمرها و دیگر راهکارها بوده ایم. اما تمام آن ها از موتورهای سنتی و متداول سنگین تر، کندتر و ضعیف تر بوده اند.

این رشته ها با تغییر دمای یک درجه ای منبسط می شوند

حالا تیمی از پروفسورها و دانشجویان این دانشگاه با ترکیب دو ماده پلیمری و ترموپلاستیک در بافتی فنری مانند، به روش جدیدی برای تولید عضله های مصنوعی دست یافته اند. این پلیمرها نسبت به تغییرات حرارتی حساسند و با سرد و گرم شدن منقبض یا منبسط می شوند. روش کار آن ها هم مانند ترموستات های قدیمی است. در آن ها از دو فلز مختلف استفاده می شد که نرخ انقباض و انبساط متفاوتی داشتند و واکنش های مختلفی به تغییرات حرارتی نشان می دادند. به طور خلاصه، هنگامی که این رشته گرم می شود یک سمتش از سمت دیگر بیشتر منبسط می شود و این موضوع به خم شدنش منجر می شود.

عضله های مصنوعی

یک رشته می تواند باری به اندازه 650 برابر وزنش را جا به جا کند

این پلیمر برای تبدیل شدن به عضله چندین برابر طول اولیه اش کشیده شد. این کار منجر به پدید آمدن یک بافت فنری بسیار ریز در رشته شد که خواصی مشابه ریشه های خیار داشت. دانشمندان متوجه شدند گرمای دست نیز منجر به سفت شدن آن با نیرویی بسیار شدید می شود، اما پس از سرد شدن به حالت اولیه خود باز می گردد. از آنجایی که این انقباض و انبساط با تغییر دمایی یک درجه ای اتفاق می افتاد، رشته مورد بحث قادر بود این چرخه را ده هزار بار طی کند بدون اینکه خواصش را از دست بدهد.

این تیم می گوید رشته ها در انواع اندازه ها برای کاربردهای مختلف قابل تولیدند؛ با ابعادی برابر چند میکرومتر تا میلی متر در قطر و تا چند صد متر در طول. یک رشته نیز آنقدر قدرت دارد تا باری به اندازه 650 برابر وزن خود را جا به جا کند.

از این فیبرها می توان در صنایع مختلفی مانند اعضای مصنوعی، ربات ها و ابزار بسیار کوچک زیست پزشکی استفاده کرد. علاوه بر این امکان بافتن رشته های مختلف ها آن ها به یکدیگر به منظور دستیابی به قدرت بیشتر مانند عضلات واقعی نیز وجود دارد.

نتایج این تحقیق در نشریه Science منتشر شده است.

مطالب مرتبط

بازیابی صدای گفتار یک فرد از روی ویدئوی صامت لرزش های خفیف ایجاد شده در پوسته ی یک بسته ی چیپس

بسته ی چیپس سیب زمینی که در دست دارید می تواند آنچه شما می گویید را شنیده و برای دیگران آشکار سازد! جمله ی عجیبی است ولی بر اساس تحقیقات اخیر صورت گرفته توسط محققین در دانشگاه MIT واقعیت پذیرفته. این محققین با قرار دادن یک دوربین در مقابل یک بسته ی چیپس، درست در زمانی که... ادامه مطلب

ربات انسان نمای ۱.۸ متری اطلس به سطحی از پیشرفت رسیده که می تواند در جنگل بدود [تماشا کنید]

اطلس را حتما می شناسید، ربات انسان نمایی که مدتهاست با حمایت دارپا و توسط بوستون داینامیکس (که اکنون به تملک گوگل درآمده) در دست توسعه قرار دارد. این ربات یکی از پیشرفته ترین نمونه های انسان نما به شمار می رود که تاکنون بشر موفق به خلق آن شده و ویدیوهای متعددی هم از نحوه عملکردهای مختلف آن... ادامه مطلب

ساخت رباتی در ابعاد نانو که می‌تواند وارد چشم شود

یک تیم تحقیقاتی چند ملیتی موفق شدند رباتی در ابعاد نانو ایجاد کنند که می‌تواند با سوراخ کردن چشم و بدون آسیب رساندن به این عضو مهم، وارد لایه‌ی های زیرین آن شود. این ربات که به شکل یک پروانه ساخته شده است، تنها ۵۰۰ نانومتر عرض دارد و از پوشش غیر چسبنده تشکیل شده است.... ادامه مطلب

داروی هوشمند MIT نقش نورافکن را برای اعمال جراحی داخلی ایفا می کند

با اینکه در عصر حاضر تکنولوژی پیشرفتی عظیم در حوزه‌ی پزشکی داشته و داروی هوشمند تقریباً بسیاری از مشکلات را حل کرده، هنوز پزشکان نمی‌توانند اتفاقاتی که داخل بدن انسان رخ می‌دهند را مشاهده کنند. اگرچه سی تی اسکن، کار را تا حدودی ساده‌تر کرده و می تواند نمایی از داخل بدن تهیه کند اما هنوز... ادامه مطلب

ساخت ربات هنرمندی که مانند انسان ویولن می نوازد [تماشا کنید]

اغلب ما معمولا فراموش می کنیم که بدن مان چه ساختار پیچیده و دقیقی دارد، اما کافی است که نگاهی به Ro-Bow بیاندازیم تا بیش از هر زمان دیگری به قدرت خداوند پی ببریم. این «ربات نوازنده، حاصل کار سِت گلداستین، مهندس مکانیک بازنشسته از موسسه ملی سلامت ایالات متحده آمریکاست. در ادامه این مطلب با دیجیاتو همراه... ادامه مطلب

با این ربات از کودکان و سالمندان خانه نگهداری کنید

ربات جدیدی و جالبی به نام Bocco Emo  در نمایشگاه CES 2019 معرفی شد که در نگاه اول آنچنان وسیله‌ی کاربردی به نظر نمی‌آمد اما با بررسی ویژگی‌های خاص این گجت متوجه می‌شویم که می‌توان با بکار بستن آن به راحتی از کودکان و سالمندان خانه نگهداری کرد. این ربات در واقع بهترین وسیله برای ارتباط با ساکنین... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x