استخدم العلماء في المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT) الطباعة ثلاثية الأبعاد لتطوير نوع جديد من العضلات الاصطناعية التي يمكنها محاكاة حركات اليد البشرية بشكل أفضل ورفع وزن أكبر بمقدار 1 مرة 000. يفتح هذا الاختراق الباب أمام الجيل التالي من الروبوتات ، مما يقربنا خطوة واحدة من صنع بدلة Luke Skywalker الاصطناعية الحقيقية.
لطالما بحث العلماء عن طريقة لمحاكاة حركات اليد البشرية ، لكنهم لم يصنعوا بعد مشغلًا يمكنه التحرك بنفس النعمة والتعقيد. معظم النسخ المتماثلة إما صلبة جدًا أو ليست قوية بما يكفي للاستخدام العملي. ومع ذلك ، طور الدكتور Corrado De Pascali وزملاؤه من IIT مؤخرًا نوعًا جديدًا من المحركات الاصطناعية باستخدام مكون أحادي الطباعة ثلاثي الأبعاد. والنتيجة أكثر مرونة وأقوى من الجيل السابق من العضلات الاصطناعية ويمكن أن تتحرك مثل الإنسان.
إن عضلاتهم الاصطناعية الجديدة ، التي يطلقون عليها اسم محرك التراجع والاستطالة المستند إلى GeometRy (GRACE) ، قادرة على التمدد والتقلص مثل الإنسان. تم تصميم المحركات باستخدام نماذج رياضية وطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام راتنجات فوتوبوليمر مرنة. كان أكبر تكيف لها مع التصميمات السابقة هو إضافة طيات للعضلات ، مما يسمح لها بالثني والفتح ، مما يوفر قوة ومرونة أكبر من العضلات الاصطناعية الأخرى. يمكن لمشغل واحد 8- جرام أن يرفع 8 كجم.
تحاكي مشغلات GRACE في الأيدي الآلية الحركة البشرية
واصل الفريق منذ ذلك الحين استكشاف وظيفة العضلات الاصطناعية وجمع 18 مشغلًا بأحجام مختلفة في يد آلية. بشكل مثير للإعجاب ، الجهاز قادر على لف راحة اليد وتدوير الرسغ وثني الأصابع من خلال تطبيق القوة من أجزاء مختلفة من الخصم.
ومع ذلك ، لاحظ العلماء أنه "لا يزال من الصعب إعادة إنتاج" الوظيفة والأناقة "التي يوفرها الترتيب المعقد للعضلات في جسم الإنسان". ومع ذلك ، لا تزال المحركات تحسنًا كبيرًا مقارنة بالتقنيات السابقة.
هناك حاجة إلى مزيد من البحث قبل أن ترى هذه العضلات الاصطناعية تنفيذًا قويًا ، ولكن أحد مجالات البحث ذات الأهمية الخاصة هو صياغة الراتنج. هناك إمكانات كبيرة لهذه الأنواع من الأجهزة ، وإذا تمكنت الراتنجات من تحسين القوة والمرونة ، فيمكن توسيع نطاق التطبيقات لهذه العضلات الاصطناعية بشكل أكبر.
ستتماشى هذه العضلات الجديدة المطبوعة ثلاثية الأبعاد بلا شك مع التحسينات الأخرى التي رأيناها مؤخرًا في تطورات الأطراف الصناعية والروبوتات. على الرغم من أنه ليس مثاليًا ، إلا أننا متحمسون لمعرفة إلى أين تنتقل التكنولوجيا من هنا. في يوم من الأيام ، قد تُستخدم هذه التقنية في صنع طرف Luke Skywalker الاصطناعي بطباعة ثلاثية الأبعاد عندما نكسر أيدينا حتمًا أثناء اللعب باستخدام السيف الضوئي.