Hitech logo

Кейсы

Разработан инновационный метод 3D-печати искусственных мышц

TODO:
Дарина Житова16 марта, 14:27

Швейцарские учёные разработали новый способ 3D-печати искусственных мышц для роботов из мягких приводов — диэлектрических эластичных актуаторов (DEA). Материал состоит из двух видов силикона, уложенных слоями друг на друга. Один слой электропроводящий, а другой — нет. Эти слои чередуются и плотно прилегают друг к другу, но не смешиваются во время печати.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Когда на такой привод подают напряжение, электропроводящие слои реагируют и заставляют весь материал сжиматься. Это сокращение очень похоже на работу настоящей мышцы человека. Когда напряжение отключают, материал расслабляется и снова принимает исходную форму.

Новый метод печати придумали исследователи швейцарской Лаборатории функциональных полимеров EMPA совместно с учёными из Федерального института технологии в Цюрихе. Создание искусственных мышц — сложный процесс. Материалы должны сочетать разные характеристики: оставаться мягкими, легко проходить через сопло во время печати, быстро затвердевать и сохранять форму.

Ранее эти свойства считались несовместимыми, но ученые решили эту проблему, поработав над насадкой для печати и составом материала.

Благодаря специальным чернилам и особой конструкции сопла стало возможно изготавливать сложные и гибкие детали. Их можно легко менять и настраивать под разные задачи, поэтому они пригодятся не только в робототехнике, но и в медицине, например, для изготовления протезов.

По словам исследователей, в будущем искусственные мышцы найдут применение в разных областях. Они смогут облегчать работу сотрудников на производстве или даже заменять повреждённые ткани организма. Также приводами могут оснастить автомобили и промышленную технику, поскольку новые детали отличаются малым размером, низким уровнем шума и гибкостью формы.

Авторы исследования отмечают, что их разработка приблизила появление искусственных мышц, которые почти не отличаются от естественных.

Такие приводы могут появиться повсюду, где требуется плавное и точное движение одним нажатием кнопки — от медицины и робототехники до бытовых приборов и автомобилей.

Разработка швейцарских учёных стала частью проекта Manufhaptics. Его цель — создание специальных перчаток, которые имитируют сопротивление предметов в виртуальной реальности. Благодаря новым приводам пользователь сможет прикоснуться к виртуальные предметы.