Öngyógyító anyagot fejlesztettek robotokhoz és mesterséges kezekhez

2022 / 02 / 20 / Felkai Ádám
Öngyógyító anyagot fejlesztettek robotokhoz és mesterséges kezekhez
A kutatók öngyógyító, biológiailag lebomló, 3D-nyomtatott anyagot fejlesztettek ki, amelyek felhasználhatóak valósághű végtagok és más puha robotikai alkalmazások fejlesztéséhez.

A lágy érzékelő technológiák átalakíthatják a robotikát, ám jelenleg a legtöbb hasonló megoldás sajnos nem tartós, és túl sok energiát is fogyaszt. Pedig nem csak a robotikai alkalmazás lenne jelentős, hanem a technológiának köszönhetően magunkról, tehát az ember működéséről is többet tudhatnánk meg. Miként David Hardman, a Cambridge-i Mérnöki Tanszék munkatársa, a tanulmány vezető szerzője fogalmazott„A lágy szenzorok robotikában történő megjelenése lehetővé teszi, hogy sokkal több információt nyerjünk belőlük, például arról, hogy az izmaink terhelése miként teszi lehetővé az agyunk számára, hogy információt kapjon testünk állapotáról.”

Az EU által finanszírozott SHERO (Self-HEaling soft RObotics) projekt részeként Hardman és kollégái lágy érzékelő, öngyógyító anyagok kifejlesztésén dolgoztak a robotok végtagjainak a borítására. Ezek az anyagok képesek észlelni a sérülést, majd ezután önállóan, vagyis emberi beavatkozás nélkül elindítanak egy ideiglenes gyógyítási folyamatot, hogy folytathassák a munkát. Ami újdonság az eddigiekhez képest, az nem csak az ár (a most kifejlesztett technológia tehát olcsóbb, mint korábban), de amíg az eddigi verziókat melegíteni kellett a gyógyuláshoz, a cambridge-i kutatók által most kifejlesztett anyagok már szobahőmérsékleten is gyógyulnak, ami értelemszerűen hasznosabb a valós alkalmazáshoz. A kutatás vezetője azt is hozzátette:

„Először egy rugalmas, zselatin alapú anyaggal próbálkoztunk, amely olcsó, biológiailag lebomlik és biológiailag kompatibilis, és különféle teszteket végeztünk arra vonatkozóan, hogyan építsünk be érzékelőket ebbe az anyagba.”

Az áttörést végül nem valami sci-fiből szalajtott, eddig ismeretlen anyag hozta el, hanem a közönséges konyhasó, tehát a nátrium-klorid. Amikor ugyanis az addigi széntinta helyett sót tartalmazó érzékelőket nyomtattak, akkor ezek már megfeleltek a keresett tulajdonságoknak. Mivel ugyanis a só oldódik a vízzel töltött hidrogélben, így csatornát tud biztosítani az ionvezetéshez – vagyis az ionok mozgásához. A nátrium-klorid így két szempontból is bevált – egyrészt az így nyomtatott anyagok elektromos ellenállásának mérése során a kutatók azt találták, hogy az alakváltozások erősen lineáris választ eredményeztek, aminek segítségével már ki tudták számítani az anyag deformációit. Másrészt a só hozzáadásával az érzékelő akár az eredeti hosszának a háromszorosát meghaladó szakaszok pontos érzékelését is lehetővé tette, így az anyagot rugalmas és nyújtható roboteszközökbe is be lehetett építeni. (Az anyagról egyébként itt lehet videófelvételt megtekinteni.)

Az így kapott öngyógyító anyagok pedig nem csak olcsók, de könnyen elkészíthetők akár 3D nyomtatással, akár öntéssel. Ezenkívül előnyösebbek is sok, jelenleg már létező alternatívával szemben, mivel hosszú távú szilárdságot és stabilitást mutatnak kiszáradás nélkül, ráadásul teljes mértékben könnyen beszerezhető, még az élelmiszer-biztonságnak is megfelelő anyagokból készülnek.

A kutatók szerint akár egy egész zselatinrobotot is felépíthetnének így, és oda telepíthetnénk ezekben az érzékelőket, ahova csak szeretnék. Amennyiben azonban a gyakorlati alkalmazás irányába kacsintgatunk, úgy azt láthatjuk, hogy mivel az öngyógyító hidrogélek jól tapadnak különféle anyagokhoz, így könnyen beilleszthetők más típusú robotikába. Például a Bio-Inspired Robotics Laboratoryban végzett kutatások nagy része, ahol a kutatók dolgoznak, a mesterséges kezek fejlesztésére összpontosítanak. És igaz ugyan, hogy a mostani anyag egyelőre csak az elképzelés működőképességét bizonyítja, ám a továbbfejlesztett változatok már mesterséges bőrökbe és egyedi gyártású, hordozható és biológiailag lebomló eszközökbe is beépíthetőek lesznek.

(Kép: University of Cambridge)


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.