Группа ученых из Техасского университета в Далласе взялась за разработку и создание усовершенствованных механизмов для современных роботов. Их цель – придать движениям машины большую эластичность. Идею для своей разработки ученые «подсмотрели» в работе обычных человеческих мышц тела. Благодаря способности к сокращению и растягиванию, наши мышцы позволяют выполнять нам разного рода работу. В основе новой технологии планируется использовать обычные рыболовные снасти: леску и нейлоновую нить. За счет скручивания нейлоновых волокон удастся достичь предельно большой силы искусственных мышц (в сто раз превышающую силу аналогичных мышц человека).

Профессор химии Рэй Богмен (Ray Baughman) утверждает, что перейти к производству «мышечных» роботов можно уже сегодня, так как разработанная технология настолько проста и малозатратна, что существенно повлияет на развитие робототехники в целом. К тому же, резюмирует профессор Богмен, справиться с ней сможет даже обычный школяр. Появление этой технологии даст возможность обычным людям получить доступ к недорогому протезированию или созданию несложных робототехнических систем самостоятельно.

Для данной группы разработчиков это не первая попытка создания мышц для робота. Первый опыт заключался в применении длинных углеродных нанотрубок, сплетенных между собой. Применяемый материал оказался достаточно прочным. «Сокращение» мышц сопровождалось таким же скручиванием волокон, как и у нейлона. Со временем ученые установили, что применение более дешевых материалов (нейлоновых лески и нити) не исключает возможности сохранения работоспособности искусственных мышц на том же уровне, что и с использованием нановолокон. Работают такие мышцы за счет изменения температурных показателей путем воздействия внутреннего или внешнего нагревательного механизма.

Тестирование новых нейлоновых мышц проходило с участием коллег-ученых из Австралии, Канады и Китая. Из полученных в ходе замеров характеристик видно, что искусственные мышцы способны преодолевать усилия, во сто крат превышающие силу человеческих мышц. Их можно сравнить с работой среднестатистического двигателя внутреннего сгорания для автомобиля.

Денежные затраты при создании нейлоновых мышц до смешного малы: всего 5 долларов США на 1 кг производимого продукта (по сравнению с 4-5 тыс. долларов за 1 кг проводов титано-никелевых сплавов, используемых в подобных технологиях). В результате, кроме использования в робототехнике, искусственные нейлоновые мышцы найдут широкое применение в повседневной жизни. Их можно соединять с волокнами ткани, создавая одежду категории смарт, применять в системах вентилирования помещений (благодаря влиянию температур на структуру материала), в подъемных системах и прочее-прочее, где потребуется механическая сила предельной мощности.

Михаил Полюхович

Источник: TechNews