ساخت عضله ارزان و با عملکرد واقعی از رشته‌های نایلون

این عضلات مصنوعی که در یک فرآیند نسبتا ساده با استفاده از فیبرهای نایلون تولید می شوند، نسبت به گرما با تغییر ضخامت و طول واکنش نشان می دهند.
محققان در جریان آزمایش ها دریافتند که این رشته های نایلونی پس از 100 هزار چرخه تغییر اندازه، کارآیی خود را از دست نمی دهند و قابلیت 17 بار انقباض و انبساط را در هر ثانیه دارند.
پیش از این نیز تحقیقاتی به منظور تولید عضلات مصنوعی با استفاده از رشته های نایلونی انجام شده است. اما تاکنون برای تحریک رشته های نایلونی به منظور شبیه سازی عملکرد عضلات از سیم پیچ و محرک های خطی استفاده شده است و تنها برخی از قابلیت های ابتدایی عضلات شبیه سازی شده است. شیوه مذکور در مقایسه با رویکرد MIT بسیار کندتر بوده و نیازمند صرف انرژی نسبتا زیادی است.
همچنین در تحقیقات دیگری با استفاده از نانوتیوب های کربنی و لاستیک، نوعی عضله مصنوعی ساخته شده است که قابلیت بیش از یک میلیون بار انقباض و انبساط را دارد. اما هزینه تولید عضلات مصنوعی با استفاده از این شیوه بسیار سنگین بوده و برای کاربردهای روزمره مناسب نیست.
رویکرد MIT بسیار ساده و کارآمد است و در آن از مواد اولیه ارزان قیمت استفاده می شود. همچنین تحریک رشته های نایلونی، با استفاده از سیگنال های الکتریکی انجام می شود که بسیار کم هزینه و در دسترس است. علاوه بر این، سرعت و زاویه خم شدن رشته های نایلونی و همچنین نیروی حاصل از آن، در مقایسه با سایر روش ها، بسیار قابل توجه است.
محققان بر این باورند که با استفاده از این فناوری می توان مجموعه ای از تجهیزات انعطاف پذیر، از اندام های روباتیکی گرفته تا ابزارهای ساخت و تولید مورد استفاده در صنعت هوانوردی و تولید اتومبیل را تولید کرد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.

5454