Robotska tkanina može unaprijediti istraživanje svemira i medicinsku njegu

Zamislite drugu kožu koja se izvodi na naredbu i koja je ispunjena senzorima. Upravo to rade istraživači sa Sveučilišta Purdue svojim razvojem robotske tkanine.

Koncept robotske tkanine je mekani egzoskelet ili mišićno tkivo napravljen od elektronskih senzora i legura u obliku sjećanja, sav utkan i konfiguriran u pamučni materijal. Krajnji rezultat je svojevrsni “koža” koja se može postaviti oko deformabilnih materijala koji daju “robot” njegov oblik.

Krajnji rezultat je svojevrsni “mišić” tkanina koja bi omogućila koži da se koristi na različite načine - da stvori instant “inchworm” roboti, kao izdržljivo odijelo za ljude pod velikim g-silama ili opterećenjima, ili čak kao programirljivi medicinski uređaj koji se može izraditi da se oblikuje posebno za potrebe pacijenta.

Izrada robotske tkanine

Tradicionalno, roboti su uvijek stvoreni koristeći ljudsko tijelo i njegov unutarnji kostur kao model. To obično znači šarke na kojima će biti zglobovi, jake metalne šipke na kojima bi bile kosti i složena mehanika za postizanje ravnoteže i spretnosti tijekom kretanja.

Doktorski studenti doktorskih studija Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian i Kramer objavili su članak predstavljen na Međunarodnoj konferenciji o inteligentnim robotima i sustavima u rujnu, što cijeli ovaj koncept okreće glavom. Umjesto da koriste pristup unutarnjem kosturu, ovi su istraživači stvorili neku vrstu robotskog egzoskeleta koji se može koristiti na mnogo više načina nego tradicionalni robot.

Kako koristiti robotsku kožu

Osnovna operacija robotske kože slična je ljudskom mišiću, odnosno kontrakciji palčastog gliste. Legura pamćenja oblika koja je namotana u pamučnu krpu može se namotati kada se zagrijava, uzrokujući da se tkanina kreće u željenom smjeru, a fleksibilan polimer u kombinaciji s tim nitima pruža osjetljivosti. Profesorica sa sveučilišta Purdue Rebecca Kramer, koja je vodila istraživački tim, objasnila je to na web stranici Purdue kao vanjski robot sa sposobnošću aktiviranja i osjećaja komande.

Integrirali smo aktiviranje i osjetanje, dok većina robotskih tkanina trenutno u razvoju ima samo senzoričke ili druge elektroničke komponente koje koriste provodnu nit.

Istraživanje je financirano iz NASA-ine nagrade za rani karijerni fakultet. Ovo bi očigledno bila tehnologija korisna u NASA-inim svemirskim operacijama, jer je takav “mekani robot” lako bi se mogli brzo prevesti i izraditi u udaljenom okruženju poput Mjeseca ili Marsa, uz vrlo malo napora. Takav bi robot imao male zahtjeve za napajanjem dok se puže okolo ili se zabija u vanzemaljsko okruženje. Priloženi senzori mogli bi prikupljati podatke o okolišu.

Kramer je objasnio da je ta robotska tehnologija Gadgets, Robots, Tech: The Best 5 Subreddits Gadgets, Robots, Tech: The Best 5 Subreddits Želite li razgovarati o tehnologiji? Tada bi trebali provjeriti ove podredove. Reddit je talište za rasprave i izvikivanja, a ti podredovi nisu samo za štreberice. je alternativa niže snage starom robotskom zglobu sa šarkama - umjesto da drži zglob u položaju, robotska tkanina može biti “zaključan na mjestu” zadržati položaj.

Takav pristup omogućuje bilo kojem predmetu da postane robot, jer “... sva se robotska tehnologija nalazi u tkanini ili koži.”

Poboljšanje ljudskog tijela

Uz istraživanje svemira, ova bi robotska koža mogla pružiti i dodatna poboljšanja ljudskom tijelu. Oni su nešto suptilniji od većih primjena egzoskeleta Bionic Humans: Exoskeleton Technology is Reedefining Granice Bionic Humans: Exoskeleton tehnologija je redefiniranje granica Istraživanje egzoskeleta se provodi već više od jednog stoljeća, što je rezultiralo brojnim održivim prototipima. Iznenađujuće se ipak manje fokusiraju na super-ljudsku snagu, a više na poboljšanje izdržljivosti i kvalitete života. Matt je nedavno opisao, ali ne manje impresivno. Na primjer, dok piloti trenutno koriste postojeće specijalizirane “anti-G odijela” koji ograničavaju noge i trbuh za vrijeme velikih mane G-sile kako bi se zadržala krv u gornjem dijelu tijela, ova vrsta robotske tkanine mogla bi pružiti preciznije točke pritiska na tijelo u odnosu na mjehure zraka koje pružaju ta odijela.

John Stapp suočio se s ogromnim G-snagama tokom vožnje od 421 mph “Sonic Wind” 1954. (ljubaznošću zračnih snaga SAD-a)

To bi moglo povećati učinkovitost tih odijela, omogućiti ljudima da se suoče s većim g-silama, pilotiranjem naprednijih letjelica ili sigurno upravljanjem svemirskim putovanjem velikim brzinama. Ovo nije baš poput primjera za bioaktiranje kirurško kazalište, gdje spaja potrošačku tehnologiju i ljudsko tijelo kako bi proizveo jedinstveno funkcionalne tjelesne modifikacije. koju je Andre nedavno pokrio, ali je prilično blizu.

Medicinske primjene robotske kože

Od mnogih primjena ove tehnologije, većina njih može imati koristi u medicinskom području. Ne samo da materijal može savršeno odgovarati nečijem zglobu ili udu, već bi ugrađeni senzori mogli pružiti liječnicima jednostavan način praćenja fiziologije pacijenta.

Sling ili cast mogu brzo postati tehnologija za stare škole, jer se ugrađeni senzori i programibilni polimeri ubacuju u ono što može izgledati kao jednostavan zavoj.

Ne samo da bi legura memorije oblika mogla osigurati bilo kakvu razinu kompresije koju zahtijeva liječnik, već su fleksibilni polimerni senzori mogli nadzirati vitalne znakove, otkrivati ​​prisutnost infekcije ili nadzirati i upozoravati liječnika kada ozljeda u potpunosti zacijeli..

Čak i bez senzora, sama tehnologija programabilne legure mogla bi pružiti napredna tijela odijela za osobe s invaliditetom koji zahtijevaju potporu zglobovima ili udovima zbog mobilnosti. Matt može tvrditi da je to još jedan način na koji će tehnologija utjecati na čovjekovu evoluciju Kako tehnologija može utjecati na ljudsku evoluciju Kako tehnologija može utjecati na ljudsku evoluciju Ne postoji niti jedan aspekt ljudskog iskustva koji tehnologija nije dotakla, uključujući naša tijela. , ali možda bi u ovom slučaju to bilo dobro.

Što mislite o ovoj novoj tehnologiji? Možete li se sjetiti bilo koje druge cool, kreativne aplikacije za to? Pustimo brainstorm u odjeljku s komentarima u nastavku!

Slikovni krediti: Ruka u zavoju Via Shutterstock, robotska ruka Via Shutterstock, Di Studio preko Shutterstock, andrea cristane preko Shutterstock