Ученые создали 3D-печатные роботизированную мышцу из электроактивного полимера

При поддержке Национального научного фонда США объединенная группа исследователей американского, японского и корейского университетов разработала технологию для 3D-печати мягких робототехнических устройств. По мнению ученых эта технология может когда-нибудь быть использована для создания реалистичных роботизированных мышц.

Роботы – 3D-печатные или собранные традиционными методами – сегодня способны делать многие вещи, например, навести порядок в доме, собрать автомобиль и даже поддержать несложной разговор с реальным человеком. Но, как правило, такие машины отличаются одной особенностью – жесткостью конструкции, что и ограничивает область их применения. Другими словами, сделанные из твердых, недеформирующихся материалов, роботы не могут маневрировать в пространстве, подобно людям и живым существам. Именно поэтому отрасль робототехники – создание мягких (мягкотелых) роботов и, в частности, гибких роботизированных материалов, сегодня развивается особенно быстро, предлагая разработчикам новые технологические возможности. И одной из важных целей для «мягкой» робототехники является создание роботизированных мышц, которые помимо всего прочего могут быть использованы для создания реалистичных и функциональных протезов.

Кван Ким, профессор из университета штата Невада, Лас-Вегас, недавно приступил к большому совместному проекту по созданию реалистичных роботизированных мышц. Для этого он и его команда в первую очередь должны были определить не только наиболее подходящий материал, но и наиболее рациональные пути его производства. Для эффективного решения последней задачи исследователи обратились за помощью к 3D-печати.

В качестве подходящего материала был выбран ионный полимер-металлический композит. Этот синтетический материал, известный как электроактивный полимер, является достаточно гибким и прочным, чтобы функционировать подобно мышце, и в то же время может изменять свою форму под действием электрического тока.

Электроактивный полимер предоставляет как минимум два преимущества для исследователей. Мало того, что материалом можно управлять с помощью электрического тока, так он еще обладает высокой тактильной чувствительностью. В настоящее время исследователи работают над способами масштабирования процесса 3D-печати полимера, а также открывают новые способы управления движением прототипа роботизированной мышцы. Поскольку «мягкая» робототехника сегодня остается пока относительно новой отраслью, исследователи даже не знают, что они получат в итоге своей работы.