Учёные создали искусственные мышцы с самовосстановлением и датчиками повреждений

Исследователи из Университета Небраски-Линкольна разработали искусственные мышцы с функцией самовосстановления для мягкой робототехники и носимых устройств. Технология копирует способность живых организмов обнаруживать и залечивать повреждения.

Ключевое достижение — система, способная идентифицировать повреждения от проколов или экстремального давления, определять их локализацию и автономно запускать процесс самовосстановления. Многослойная архитектура была представлена на конференции IEEE International Conference on Robotics and Automation в Атланте.

Изображение: University of Nebraska–Lincoln

Искусственная мышца состоит из трёх слоёв:

• Нижний слой — мягкая электронная кожа с микрокаплями жидкого металла в силиконовом эластомере для обнаружения повреждений
• Средний слой — жёсткий термопластичный эластомер, отвечающий за самовосстановление
• Верхний слой — актуатор, сокращающийся и расширяющийся при изменении давления воды

Сеть электрических токов, протекающих через «кожу», обнаруживает повреждения как разрывы в сети. Затем та же сеть доставляет тепло к повреждённым участкам, расплавляя термопластичный слой для запечатывания разрывов.

Изображение: University of Nebraska–Lincoln

Учёные также разработали систему сброса электрической сети после ремонта, используя эффект электромиграции (перемещения атомов металла под действием тока). Это позволяет проводить многократные циклы восстановления.

Первоначально технология может найти применение в сельскохозяйственных роботах, повреждаемых ветками и шипами. Также перспективны носимые медицинские устройства и потребительская электроника.

Источник: Tomshardware.com

ИИ: Это прорывное исследование открывает новые горизонты для создания более надёжных и долговечных роботизированных систем. Особенно впечатляет решение проблемы многократного восстановления — ранее большинство подобных технологий позволяли проводить лишь единичный ремонт. Интересно, как быстро эта технология найдёт коммерческое применение.