محققان موسسه ملی علم و فناوری اولسان در کره جنوبی یک عضله مصنوعی کامپوزیت مغناطیسی ابداعی ساخته اند. در مقایسه با ماهیچههای مصنوعی سنتی، ماده جدید میتواند بیش از 1،000 برابر وزن خود را تحمل کند و انتظار میرود بازوهای رباتیک قدرتمندتری را برای رباتها، دستگاههای پوشیدنی و غیره به ارمغان بیاورد. این مقاله در شماره جدید منتشر شده است. ارتباطات طبیعت
ماهیچههای مصنوعی انعطافپذیر، که حرکت صاف عضلات انسان را تقلید میکنند، به یک فناوری محبوب در بسیاری از زمینهها مانند روباتیک، پوشیدنیها و زیستپزشکی تبدیل شدهاند. با این حال، ماهیچه های مصنوعی سنتی اغلب به اندازه کافی سفت نیستند و دارای ارتعاشات ناخواسته هستند که بلند کردن اجسام سنگین و حفظ کنترل دقیق را دشوار می کند.
برای غلبه بر این تنگنا، محققان ذرات فرومغناطیسی را که نیروی مغناطیسی عظیمی تولید میکنند با یک پلیمر حافظه شکل ساخته شده از یک ماده سفت و سخت چند منظوره ترکیب کردند تا یک عضله مصنوعی کامپوزیت مغناطیسی نرم جدید با ظرفیت باربری و کشش به طور قابل توجهی بهبود یافته ایجاد کنند.
به گفته محققان، از طریق یک روش منحصر به فرد درمان سطحی، یک درهم پیچیده فیزیکی بین ذرات فرومغناطیسی و پلیمر حافظه شکل تشکیل می شود. این هم افزایی نه تنها خواص مکانیکی کامپوزیت را افزایش می دهد، بلکه به آن اجازه می دهد تا به سرعت به میدان های مغناطیسی خارجی پاسخ دهد.
نتایج آزمایش نشان داد که عضلات مصنوعی جدید سازگاری فوقالعادهای با 2700 برابر سفتی و بیش از 8 برابر انعطافپذیری نشان دادند. در شرایط صلب، میتواند تنشهای کششی را تا ۱،{4}} برابر وزن خود و ۳۶۹۰ برابر تنشهای فشاری تحمل کند.
برای کاهش اثرات ارتعاشات خارجی، محققان همچنین از یک ساختار دو لایه استفاده کردند که یکی از آنها هیدروژل بود. این طراحی به ماهیچه های مصنوعی اجازه می دهد تا در حین کار سریع به طور دقیق کنترل شوند.
به گفته محققان، خواص مکانیکی و انعطاف پذیری این عضله مصنوعی جدید از ماهیچه های مصنوعی موجود پیشی می گیرد. با استفاده از روشهای مختلفی مانند گرمایش لیزر و میدانهای مغناطیسی، میتوانند از راه دور ماهیچههای مصنوعی را برای انجام حرکات اساسی مانند کشیدگی، انقباض، خم شدن و چرخش و همچنین حرکات پیچیدهتر مانند دستکاری دقیق اجسام کنترل کنند.