Inspirați de puterea formelor pliabile obținute prin metoda origami, o echipă de cercetători din Statele Unite a anunțat luni că a reușit să realizeze mușchi artificiali necostisitori ce pot conferi roboților capacitatea de a ridica până la 1.000 de ori greutatea lor.
Acest progres constituie un salt înainte în domeniul roboticii pentru înlocuirea vechii generații de roboți cu mișcări sacadate și rigide, estimează cercetătorii.
”E ca și cum acești roboți ar fi dotați cu superputeri”, a declarat entuziasmată autoarea principală a lucrării, Daniela Rus, profesor în cadrul Departamentului de inginerie electrică și informatică al Massachusetts Institute of Technology (MIT), citată de Xinhua.
Mușchii (sau elementele de acționare) constau dintr-un ”schelet” realizat din diverse materiale, precum bobine metalice sau foi de plastic pliate pe baza anumitor modele, înconjurate de aer sau fluid și sigilate într-un recipient din material plastic sau textil care sevește drept ”piele”, se explică în studiul publicat în ”National Academy of Sciences”. O presiune aplicată în interiorul recipientului forțează ”pielea” să se lase pe schelet creând astfel tensiune, ceea ce duce la producerea mișcării.
”Am fost foarte surprinși de cât de puternice sunt elementele de acționare”, a adăugat Daniela Rus. ”Am bănuit că acestea vor avea o greutate funcțională mai mare în comparație cu cea a roboților obișnuiți, însă nu ne-am așteptat la o creștere de o mie de ori”, a precizat cercetătoarea născută în România.
Acești mușchi artificiali ”pot genera de circa șase ori mai multă energie pe unitate de suprafață în comparație cu mușchiul scheletic al mamiferelor și sunt, de asemenea, incredibil de ușori”, a explicat Rob Wood, coautor al lucrării, profesor de științe aplicate la Universitatea Harvard, conform AFP.
Un mușchi de 2,6 grame poate ridica un obiect de trei kilograme, echivalentul unei rațe care ridică o mașină.
Inspirația din origami vine de la structura în zigzag a anumitor mușchi, ceea ce le permite acestora să se contracte și să se extindă la comandă, folosind în exclusivitate presiunea aerului sau a apei.
„Scheletul poate fi un resort, o structură pliată în formă de origami sau orice structură solidă cu goluri articulate sau elastice”, se precizează în studiu.
Utilizările potențiale ale acestei invenții includ habitatele spațiale extensibile de pe Marte, dispozitivele chirurgicale miniaturale, exoscheletele portabile, vehiculele pentru explorare în ape de mare adâncime sau arhitecturile transformabile.
„Elementele de acționare artificiale constituie una dintre cele mai mari provocări din toate domeniile ingineriei”, a detaliat Rob Wood. „Acum, că am creat elemente de acționare cu proprietăți similare cu cele ale mușchilor naturali, ne putem imagina construirea a aproape oricărui tip de robot pentru aproape orice fel de sarcină”, a adăugat acesta.
Un alt avantaj al invenției este că un singur astfel de mușchi poate fi construit în zece minute din materiale care costă mai puțin de un dolar.
”Posibilitățile sunt nelimitate. Însă următorul lucru pe care aș vrea să-l construiesc cu acești mușchi este un elefant robotic cu o trompă ce poate manipula lumea într-o manieră la fel de flexibilă și de puternică precum putem vedea la elefanții reali”, a declarat Rus.
Cercetarea a fost finanțată de Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) și Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, precizează AFP.