این ماهیچه مصنوعی، ۳۴ برابر وزن خود نیرو تولید می‌کند!

محققان مؤسسه علوم و فناوری پیشرفتۀ کره (KAIST) به یک پیشرفت بنیادی در حوزۀ رباتیک نرم دست یافته‌اند؛ یک سوییچ مایع که با ماهیچه‌های مصنوعی پلیمری یونی تغذیه می‌شود. این اختراع به دلیل عملکرد خوب در توان بسیار کم و در عین حال تولید نیرویی که به طور قابل توجهی ۳۴ برابر بیشتر از وزن آن است، قابل توجه قرار می‌گیرد.

اختراع این سوئیچ سیال، بزنگاهی مهم در زمینۀ رباتیک و فناوری تجهیزات پزشکی به‌حساب می‌آید. پیش از این، سوییچ‌های سیال سنتی، به‌دلیل اندازه و سفتی ساختارشان، کاربرد زیادی در فضاهای ظریف و حساس نداشتند. با این حال، سوئیچ سیال تیم تحقیقاتی KAISTمحدودیت‌های قبلی را پشت سر گذاشته و موفق به نمایش عملکرد خوبی در زمینه‌های مذکور شده است. این سوییچ با کنترل جریان سیال در جهات مختلف و انجام حرکات، بدون نیاز به توان بالا، نویدبخش عصر جدیدی از کارایی و تطبیق‌پذیری در زمینۀ رباتیک نرم و فناوری‌های مرتبط است.

سوییچ سیال نرم با ولتاژ فوق‌العاده پایین

تیم تحقیقاتی KAIST به رهبری پروفسور IlKwon Oh، یک کلید سیال نرم جدید ایجاد کرده‌اند که با ولتاژ بسیار پایین کار می‌کند. این اختراع پیشگامانه، با ویژگی‌های منحصر به‌فردی مانند انعطاف و اندازۀ کوچیک از نمونه‌های متداول مبتنی بر موتورهای قبلی، متمایز می‌شود. سوئیچ سیال توسط ماهیچه‌های مصنوعی تغذیه شده و انعطاف‌پذیری و حرکات طبیعی عضلات انسان را شبیه‌سازی می‌کند.

ماهیچه‌های مصنوعی نرم به محرک‌های خارجی مانند الکتریسیته، فشار هوا و تغییرات دما پاسخ داده و به‌این ترتیب مکانیزم کنترل دقیقی را برای جریان سیال در اختیار سوئیچ قرار می‌دهند. پیشرفت این ابزار یک گام مهم در حوزۀ رباتیک نرم و مکانیک سیالات است که راه‌حل سازگارتر و کارآمدتری برای کاربردهای مختلف ارائه می دهد.

فناوری تبدیل با ماهیچۀ مصنوعی پلیمر یونی

در هستۀ این سوئیچ جدید، ماهیچۀ مصنوعی پلیمری یونی قرار دارد. این ماهیچه مجموعه‌ای منحصر به فرد از الکترودهای فلزی و پلیمرهای یونی است که توسط تیم KAIST توسعه یافته است. همچنین ظرفیت تولید نیرو در این ابزار با وجود یک چارچوب آلی کووالانسی پلی سولفونه (pS-COF) بر روی الکترود ماهیچه، ظرفیت تولید نیرو را به طرز چشم‌گیری افزایش می‌دهد. این ماهیچه علی‌رغم شکل باریکش، با ضخامت ۱۸۰ میکرومتر، می‌تواند بیش از ۳۴ برابر وزن خود نیرو تولید کند.

پروفسور IlKwon Oh تأکید فراوانی بر پتانسیل این فناوری در کاربردهای مختلف صنعتی دارد. او می‌گوید: «این فناوری قابلیت استفاده سریع در انواع تنظیمات صنعتی از الیاف هوشمند گرفته تا دستگاه‌های زیست‌پزشکی را دارد. او یادآوری می‌کند که این سیستم، می‌تواند به‌راحتی در سیستم‌های کوچک ادغام شود و امکان‌های زیادی را در زمینه‌های ربات‌های نرم، الکترونیک نرم و میکروسیالات مبتنی بر کنترل سیال باز ایجاد می‌کند. این تطبیق‌پذیری بر کاربرد گسترده محرک نرم الکترویونی در تبدیل روباتیک نرم و سایر صنایع بناشده بر فناوری صحه می‌گذارد.