Tým výzkumníků v Jižní Koreji vyvinul umělý sval, který dokáže zvednout 4000násobek své vlastní hmotnosti, což je významný pokrok v robotice a technologii měkkých materiálů. Inovace popsaná ve studii zveřejněné 7. září v časopise Advanced Functional Materials by mohla připravit cestu pro všestrannější humanoidní roboty, nositelná zařízení a intuitivní rozhraní člověk-stroj.
Průlom spočívá v jedinečné schopnosti svalu být flexibilní a zároveň silný, což jsou vlastnosti, které byly dlouho obtížně kombinovatelné v umělých systémech. Dříve umělé svaly často čelily kompromisu: byly buď vysoce elastické, ale slabé, nebo silné, ale tuhé. Tento nový kompozitní materiál překonává toto omezení integrací dvou různých zesíťovacích mechanismů a magnetických mikročástic, což umožňuje přesnou kontrolu jeho tuhosti a pohybu.
Umělý sval, vážící pouhých 1,13 gramu, unese až 5 kilogramů, což je asi 4400násobek jeho vlastní hmotnosti. Dosahuje také napětí 86,4 %, více než dvojnásobku lidského, a pracovní hustoty 1 150 kilojoulů na metr krychlový, 30krát vyšší než u lidského materiálu. Tyto schopnosti byly měřeny pomocí jednoosé roztažnosti, která vyhodnocuje, jak materiály reagují na tažné síly.
Architektura duálního zesíťování – kombinující kovalentní chemické vazby s reverzibilními fyzikálními interakcemi – zvyšuje odolnost a magnetické mikročástice na povrchu lze ovládat bezbarvou kapalinou, což umožňuje dynamicky upravovat tuhost. Tento design umožňuje svalu napodobovat lidský pohyb při zachování vynikající síly a přizpůsobivosti.
“Tato práce překonává zásadní omezení, ve kterém jsou tradiční umělé svaly buď vysoce elastické, ale slabé, nebo silné, ale tuhé,” vysvětlil vedoucí výzkumník Hong Oui Chong, profesor strojního inženýrství na Ulsan National Institute of Science and Technology. „Náš kompozitní materiál dokáže obojí a otevírá dveře všestrannějším měkkým robotům a nositelným zařízením.“
Důsledky tohoto průlomu sahají daleko za hranice robotiky. Umožněním intuitivnějších interakcí mezi člověkem a strojem a adaptivní nositelnou technologií má umělý sval potenciál transformovat průmyslová odvětví od zdravotnictví k výrobě a přiblížit nás bezproblémové integraci člověk-stroj.
