این ماهیچه‌ مصنوعی قدرتمندتر و انعطاف‌پذیرتر از ماهیچه‌ انسان است

محققان دانشگاه کالیفرنیا واقع در لس‌آنجلس موفق به ساخت نوعی ماده جدید برای تولید ماهیچه مصنوعی شده‌اند که نه تنها در مقایسه با ماهیچه‌های طبیعی نیرومندتر است بلکه تا 10 برابر انعطاف‌پذیری بیشتری نیز دارد.

دانشمندان همیشه نگاه خاصی به جایگزینی ماهیچه‌های بدن با موارد مصنوعی داشته‌اند، چرا که این امر می‌تواند در زمینه‌های بسیاری، از استفاده‌های پزشکی گرفته تا حوزه‌های روباتیک و فناوری‌های لمسی کاربرد داشته باشد. طبق گزارش‌های موجود، مواد اولیه بسیاری جهت انتقال خروجی مکانیکی تحت کشش‌های شدید وجود دارند و یک نوع از این مواد که «الاستومر دی‌الکتریک» (DE) نام دارد از هر دو ویژگی انعطاف و دوام بالا برخوردار است. این ماده نه تنها وزن پایینی دارد بلکه از انرژی کشسانی بسیار بالایی هم بهره‌مند است.

ماده DE را می‌توان به واسطه ترکیبات شیمیایی یا طبیعی تولید کرد و به علت استفاده از پلیمر، شکل آن نیز با وجود هر میدان الکتریکی تغییر می‌کند. حال سوال اینجاست که اگر این ماده با چنین شرایط مناسبی وجود داشته پس محققان دانشگاه کالیفرنیا چه چیز جدیدی به آن افزوده‌اند؟

اطلاعات تکمیلی از نحوه ساخت و عملکرد ماهیچه مصنوعی

در حال حاضر DE مورد نیاز برای ساخت ماهیچه مصنوعی با استفاده از اکرلیک یا سیلیکون ساخته می‌شود و 2 ماده مذکور علیرغم مزایای خود دارای معایبی نیز هستند. برای مثال استفاده از اکرلیک دوام خوبی به همراه دارد اما فاقد انعطاف لازم است، همچنین استفاده از سیلیکون نیز فرایند ساخت را ساده‌تر می‌کند اما دوام خوبی به همراه ندارد.

محققان برای حل این مشکلات با همکاری سازمان SRI International از مواد شیمیایی تجاری موجود به همراه فرایند‌های درمانی مبتنی بر نور فرابنفش استفاده کردند تا DE ساخته شده بر مبنای اکلریک را بهبود ببخشند.

آنها در ادامه با تغییر پیوندها در زنجیره پلیمری مواد توانستند یک DE بسازند که نرم‌تر، منعطف‌تر و ساده‌تر است و تمامی این موارد در حالی هستند که دوام و قدرت ماده دست نخورده باقی مانده است. این فرایند به محققان امکان می‌دهد تا نوارهای باریکی از DE را درست کنند که «الاستومر دی‌الکتریک روندپذیر با عملکرد بالا» یا PHDE نام دارد.

گفتنی است که PHDE می‌تواند به عنوان بافت ماهیچه عمل کند و انرژی کافی جهت به حرکت درآوردن یک روبات کوچک را محیا کند. PHDE مذکور قادر است تا هرگونه حرکات ماهیچه‌های طبیعی را با قدرت بیشتر شبیه‌سازی کند و همچنین انعطاف آن نیز بین 3 الی 10 برابر بیشتر از نمونه‌های طبیعی است.

در پایان لازم به ذکر است که این ماهیچه مصنوعی طی آزمایشات توانست توپی 20 برابر سنگین‌تر از خود را پرتاب کند و به گفته محققان این فناوری در صورت پیشرفت می‌تواند به نسل جدید روبات‌ها و حسگرهایی منجر شود که توانایی تقلید یا بهبود حرکات انسانی را دارا خواهند بود.