Новая разработка искусственных мышц может быть использована в изготовлении современных роботов, а также для различных устройств: для регулировки фокуса в оптике, для создания сенсорных тактильных экранов, способных изменять свою форму и текстуру.
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Современные роботы все больше становятся похожими на живые организмы, которые способно ловко двигаться и быть гибкими в разных условиях. Для этого используют компьютерные разработки и особенные двигатели, которые называют актуаторами. Актуатор - это устройство, превращающее электрические сигналы в силу и/или движение, например, такими актуаторами являются электромоторы, которые способны вращать колеса и различные рычаги.
Также есть и другие актуаторы, способные работать как биологические мышцы. – такие актуаторы называются мягкими, так как они состоят из пластичных гибких материалов и способны растягиваться или сжиматься с помощью электричества. Мягкие актуаторы более бесшумные легкие и биологически совместимые, а также способны выполнять более сложные и естественные движения роботов.
Создать стабильный и эффективный мягкий актуатор крайне сложно, так как разработать такие материалы, которые способны не только хорошо проводить электричество, но и при этом не терять свою прочность и гибкость, а также они не должны не перегреваться и быть долговечными.
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Ученые из Италии и Австрии сделали серьезный прорыв в разработке искусственных мышцы для роботов, способных работать долго и без износа. Изобретатели использовали простую дешевую технологию с помощью которой они заполняли тонкие пластиковые пленки специальными маслами и покрыли их электропроводящим пластиком. Таким образом, получалась многослойная структура в форме кармана или мешочка. При подаче на эту структуру электрического импульса, пленка деформируется и выталкивает жидкость из кармана, благодаря чему достигается эффект сжимания мешочка – примерно так работают и настоящие мышцы, которые сокращаются, когда в них поступает электрический сигнал от нервов.
Раньше мягкие актуаторы могли сокращаться только очень короткое время в течение буквально нескольких секунд, после чего возвращались в исходное состояние. Но благодаря новой технологии актуаторы в состоянии поддерживать постоянную силу в течении очень долгого времени – это настоящий прорыв для современной робототехники. Материалы новых искусственных мышц имеют более однородную и гладкую структуру, которая распределяет электрическое поле равномерно и предотвращает перегрев, а также разрушение устройства. Поэтому новые мягкие актуаторы способны в течении долгого времени - даже месяцы без потери эффективности и мощности. Также такие искусственные мышцы работают с малым потреблением энергии – экономия электричества в тысячи раз по сравнению с уже существующими устаревшими аналогами.
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Инженеры уже продемонстрировали работу искусственных мягких мышц на примере робота-пальца, который поднимал и опускал различные предметы, а также показали робота-рыбу, способного плавать в воде, и робот-цветок, который раскрывал и закрывал свои лепестки.
Также новая разработка позволяет создавать оптические линзы, способные менять свою кривизну и фокус, и изготавливать тактильные дисплеи, меняющие форму и текстуру в зависимости от того, что показывают на экране.
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Искусственные мягкие мышцы для роботов - это не фантастика, а уже современная реальность, способная менять наш мир, новые роботы, смогут быть более пластичными, гибкими и дружелюбными к человеку и окружающей среде в различных сферах применения.
Поиск знакомств и встреч