Sukurtas rekordinių savybių polimeras, skirtas dirbtinių raumenų gamybai (3)
Robotechnika šiais laikais pažengė tiek, kad visi dabar jau įvaldyti inžineriniai sprendimai nesunkiai leistų sukurti pirmuosius žmones pavaduojančius kiborgus, kurių atliekamų operacijų kiekis ne ką tenusileistų vidutiniam žmogui. Tačiau vis dar niekaip efektyviai neišsprendžiama problema – mechaninė roboto sistema. Standartiniai elektros varikliai, pneumatinės sistemos yra pernelyg didelės ir energetiškai neefektyvios. Tad dauguma mokslininkų su dideliu nekantrumu laukia priimtino pakaitalo šioms sistemoms – taip vadinamų dirbtinių raumenų. Apie juos kalbama jau labai senai, jau padaryti šimtai eksperimentų ir pateikti dešimtys raumenų pavyzdžių, tačiau kol kas jų charakteristikos dar negali pakeisti tradicinių mechatroninių sistemų. Tačiau progresas jaučiamas - JAV Šiaurės Karolinos universiteto (North Carolina State University) mokslininkai pristatė naujos kartos polimerą, savo savybėmis pralenkinti visus iki šiol žinomus dirbtinius raumenis.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Šiaurės Karolinos mokslininkų Richard J. Spontak, Tushar K. Ghosh ir Ravi Shankar komandą sukūrė naujos kartos polimerą, idealiai tinkantį dirbtinių raumenų gamybai. Mokslininkai patobulino taip vadinamus elektroaktyvinius polimerus (polimerus, reaguojančius į elektro krūvį). Panaudoję skirtingų savybių polimerus jie gavo iš esmės unikalių savybių elastomerą (Elastomer) – medžiagą, panašią į vulkanizuotą gumą, pasižyminčia dideliu tamprumu ir elastingumu. Naujasis polimeras pasižymi maža savikaina, yra lengvas ir be viso šito – pakankamai stiprus.
Tai kad ši medžiaga bus naudojama robotų gamyboje, mokslininkai praktiškai neabejoja. Tačiau kol kas nėra aišku, ar tokį polimerą bus galima panaudoti žmogaus kūne kaip implantą.
Nežiūrint to, žurnale Advanced Materials publikuotame straipsnyje pateikiamos polimero charakteristikos yra tikrai įspūdingos. Naujasis polimeras ištįsta iki 200% panaudojus santykinai nedidelį elektros lauką (mažiau nei 40 V į mikrometrą). Tuo tarpu geriausi polimerai iki šiol galėdavo ištįsti iki 50% pridėjus 50 V lauką į mikrometrą.
Ir tai dar ne viskas – naujoji medžiaga pademonstravo nuostabų naudingumo koeficientą. Ji sugebėjo į mechaninę energiją paversti net 90% elektrinio lauko energijos ir tuo pačiu visiškai neprarasdavo savo savybių netgi po daugkartinių darbo ciklų.
Tokia medžiaga turėtų būti labai paranki kuriant skraidančius ar šliaužiančius robotus, biomedicinines pagalbines sistemas su autonominiais davikliais ir kitose technikos srityse.
Plačiau: Создан рекордный полимер для искусственных мышц