دانشمندان یک عضله مصنوعی چاپ سه بعدی را اختراع کرده اند که می تواند تا ۱۰۰۰ برابر وزن خود را بلند کند. در مقاله ای که در اوایل این هفته منتشر شد، اسلان میریوف، کنت استاک و هود لیپسون از دانشگاه کلمبیا یک محرک جدیدی را توصیف کردند که انبساط و انقباض عضلات انسانی را تقلید می کند. این محرک می تواند به یک ساختار اسکلتی متصل شود تا بخش در حال حرکت و بیونیک از بدن را تشکیل دهد که بتواند کارهای دستی ساده را انجام دهد.
مواد الاستومر قابل چاپ
موادی که دانشمندان استفاده کردند یک الاستومر سیلیکون مبتنی بر PMSD است که از پیش در برنامه های کاربردی نرم افزار رباتیک مورد استفاده قرار می گیرد و مناسب برای چاپ سه بعدی و ریخته گری می باشد.
آن با مخلوط کردن ۲۰٪ اتانول با الاستومر سیلیکون آماده می شود. اتانول در حباب ها در سراسر ماتریس لاستیکی سیلیکون تعلیق می شود و به عنوان یک مایع فعال عمل می کند. هنگامی که یک ولتاژ الکتریکی از طریق سیلیکون تغذیه می شود، زمانی که اتانول به دمای انتقال مایعات – گاز می رسد، به جوش می آید. در نتیجه حجم مواد افزایش می یابد و زمانی که به اتانول تبدیل می شود منجر به انقباض و انبساط قابل توجهی می شود.
این مقاله مشخص می کند که برای چاپ عضله یک چاپگر داخلی رومیزی سه بعدی استفاده شده که قادر به چاپ دو ماده در یک زمان است. حداکثر رزولوشن ۰٫۸ mm با استفاده از ۲۰ نوک سرنگ سنج بدست می آید. علاوه بر این دانشمندان از طیف وسیعی از چاپگرهای تجاری سه بعدی از جمله سخت افزار Stratasys، Ultimaker و uPrint استفاده کردند.
عضله چاپی
مزایای عضله چاپ شده به صورت سه بعدی در مقاله ذکر شده است. “آن کشیدگی عضلاتی بالایی (تا ۹۰۰٪) و به همین ترتیب فشار بالا (تا ۱٫۳ مگاپاسکال) را با تراکم کم (۰٫۸۴ g cm3) ترکیب می کند”. در حالی که میریوف یادآور می شود که “این عضله نزدیکترین معادل مواد مصنوعی که ما به عضله طبیعی داریم، می باشد” تراکم کشش آن (انبساط هر گرم) ۱۵ برابر بزرگتر از عضله ارگانیک است، و آن را با حداکثر پتانسیل برای بالا بردن جرمی فراتر از توانایی انسان مجهز می کند .
پروفسور لیپسون، که به طور گسترده در مورد هوش مصنوعی و رباتیک تحقیق کرده است، در این مورد توضیح داد: “این یک قطعه بزرگ از پازل است و مانند زیست شناسی، محرک جدید می تواند شکل گیری کند و به هزار شیوه مجددا شکل جدید بگیرد. ما به یکی از موانع نهایی برای ساخت روبات های واقعی رسیده ایم ”
Available at: https://3dprintingindustry.com/news/3d-printing-robotics-real-life-synthetic-muscle-121497/