Home » Știință » Moi ca pielea, rezistenți ca oțelul: mușchii magnetici pot ridica de 1.000 de ori greutatea lor

Moi ca pielea, rezistenți ca oțelul: mușchii magnetici pot ridica de 1.000 de ori greutatea lor

Publicat: 13.11.2024

Cercetătorii au creat un material la fel de moale ca pielea, dar extrem de rezistent, pentru a realiza mușchii magnetici.

O echipă de la Institutul Național de Știință și Tehnologie din Ulsan (UNIST), Coreea de Sud, a dezvoltat un mușchi artificial inovator dintr-un compozit magnetic. Acest nou material poate să-și adapteze rigiditatea, trecând de la starea moale la cea rigidă și invers.

Mușchii magnetici se remarcă prin „o capacitate impresionantă de a rezista la sarcini comparabile cu cele ale unui automobil”. De asemenea, rigiditatea materialului este de 2.700 de ori mai mare decât cea a materialelor tradiționale. Această tehnologie ar putea aduce beneficii semnificative în domeniul roboticii moi și al tehnologiei purtabile. Mușchii artificiali similari cu cei umani sunt esențiali pentru robotică, dispozitive purtabile și medicale. Totuși, materialele moi folosite până acum sunt prea rigide pentru a ridica greutăți mari și prea flexibile pentru a putea fi controlate precis.

Mușchii magnetici care progresează robotica moale

În acest nou progres, cercetătorii conduși de profesorul Hoon Eui Jeong, de la Departamentul de Inginerie Mecanică, au încercat să depășească aceste limitări. Pentru a face acest lucru, au utilizat materiale care pot trece între stări rigide și moi. Cercetătorii au combinat două materiale cheie: particule feromagnetice și polimeri cu memorie de formă. Particulele feromagnetice răspund la câmpuri magnetice, permițând controlul de la distanță și contribuind la forța mușchiului.

În schimb, polimerii cu memorie de formă își pot schimba forma ca răspuns la stimuli specifici (precum căldura sau lumina) și pot reveni apoi la forma inițială. Acest lucru îi permite mușchiului să fie foarte adaptabil și să-și modifice rigiditatea, scrie Interesting Engineering.

Prin combinarea acestor două materiale, cercetătorii au creat un nou tip de mușchi artificial care este atât puternic, cât și flexibil. Cercetătorii au aplicat un tratament special de suprafață pentru a lega particulele magnetice de polimerul cu memorie de formă. Această conexiune a crescut rezistența și performanța generală avută de mușchii magnetici.

În plus, această legătură îi permite mușchiului să răspundă rapid și eficient la câmpuri magnetice. Atunci când este aplicat un câmp magnetic, particulele magnetice reacționează, provocând o schimbare de formă a mușchiului. Această reacție rapidă facilitează mișcări precise și controlate.

„Utilizând metode de stimulare multiplă, incluzând încălzirea cu laser și controlul câmpului magnetic, putem executa de la distanță mișcări fundamentale, precum alungirea, contracția, îndoirea și rotirea, dar și acțiuni mai complexe, cum ar fi manipularea precisă a obiectelor”, a explicat profesorul Jeong.

Acești mușchi artificiali ar putea transforma multiple industrii

Acești mușchi sunt extrem de adaptabili, fiind capabili să-și modifice rigiditatea de 2.700 de ori și moliciunea de opt ori. De asemenea, aceste materiale pot suporta forțe de rupere de 1.000 de ori mai mari decât greutatea lor și forțe de compresie de 3.690 de ori mai mari decât greutatea lor. Acești mușchi sunt extrem de eficienți, convertind 90,9% din energia de intrare în lucru util.

Echipa a lucrat, de asemenea, pentru a reduce vibrațiile. Materialul include un design inovator cu strat dublu, încorporând un strat de hidrogel pentru amortizarea vibrațiilor. Acesta permite un control fără precedent și reduce vibrațiile mușchiului artificial chiar și la viteze mari.

„Această cercetare deschide noi oportunități pentru aplicații transformative în diverse sectoare, fiind susținută de proprietăți mecanice și performanțe care depășesc limitările mușchilor artificiali existenți”, a concluzionat Jeong.

Studiul a fost publicat în revista Nature Communications.

Vă recomandăm să citiți și:

Robotul Atlas de la Boston Dynamics nu mai are nevoie de ajutorul oamenilor

Invenția neobișnuită care extrage CO2 din atmosferă și îl transformă în combustibil

Fizicienii „sparg” regulile magnetismului pentru a avansa computerele cuantice și supraconductorii

Un profesor a calculat cum arată halba perfectă de bere!

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
O nouă modă ia amploare: ce aleg tot mai mulți oameni în loc să meargă la petreceri nocturne cu alcool?
O nouă modă ia amploare: ce aleg tot mai mulți oameni în loc să meargă la petreceri nocturne cu alcool?
Continuă problemele cu Starshield în Ucraina. Decizia anunțată de Volodimir Zelenski
Continuă problemele cu Starshield în Ucraina. Decizia anunțată de Volodimir Zelenski
Microsoft a lansat noi modele de Inteligență Artificială capabile „să citească gândurile”
Microsoft a lansat noi modele de Inteligență Artificială capabile „să citească gândurile”
Cum vrea Ucraina să-și protejeze transporturile rutiere de cereale?
Cum vrea Ucraina să-și protejeze transporturile rutiere de cereale?
Cel mai bizar nor de pe Marte a devenit acum și mai misterios
Cel mai bizar nor de pe Marte a devenit acum și mai misterios
Animalul cu cele mai lungi gheară din istorie. „Probabil unul dintre cele mai bizare experimente” ale evoluției
Animalul cu cele mai lungi gheară din istorie. „Probabil unul dintre cele mai bizare experimente” ale evoluției
NASA dezvăluie un fenomen bizar ascuns în interiorul bolovanilor de pe asteroidul Bennu
NASA dezvăluie un fenomen bizar ascuns în interiorul bolovanilor de pe asteroidul Bennu
De ce construirea de baze pe Lună ar putea fi mai riscantă decât au crezut cercetătorii?
De ce construirea de baze pe Lună ar putea fi mai riscantă decât au crezut cercetătorii?
O specie hibridă și-a făcut apariția în Marea Bering. Ce se știe până acum?
O specie hibridă și-a făcut apariția în Marea Bering. Ce se știe până acum?
În urmă cu 7.300 de ani, o erupție vulcanică aproape a anihilat vânătorii-culegători din Japonia. Cum au reușit să supraviețuiască?
În urmă cu 7.300 de ani, o erupție vulcanică aproape a anihilat vânătorii-culegători din Japonia. Cum au reușit să ...
Ce se întâmplă dacă schimbăm limba unui chatbot?
Ce se întâmplă dacă schimbăm limba unui chatbot?
Un fenomen bizar se ascunde în vântul solar. Ce au descoperit acum cercetătorii?
Un fenomen bizar se ascunde în vântul solar. Ce au descoperit acum cercetătorii?
Pisicile și stăpânii lor împărtășesc o conexiune hormonală care poate îmbunătăți starea de spirit
Pisicile și stăpânii lor împărtășesc o conexiune hormonală care poate îmbunătăți starea de spirit
Ar trebui folosită editarea genetică împotriva bolilor comune? Iată ce spun experții!
Ar trebui folosită editarea genetică împotriva bolilor comune? Iată ce spun experții!
(P) Ghid practic: cum alegi cardul de credit potrivit dacă faci multe cumpărături online?
(P) Ghid practic: cum alegi cardul de credit potrivit dacă faci multe cumpărături online?
Test de cultură generală. Ce se întâmplă în corp atunci când suntem loviți de trăsnet?
Test de cultură generală. Ce se întâmplă în corp atunci când suntem loviți de trăsnet?
Manuscrisul pierdut al lui Schrödinger: descoperirea care schimbă înțelegerea fizicii cuantice
Manuscrisul pierdut al lui Schrödinger: descoperirea care schimbă înțelegerea fizicii cuantice
Unul dintre cele mai mari grupuri bancare din Marea Britanie renunță la mii de locuri muncă în favoarea Inteligenței Artificiale
Unul dintre cele mai mari grupuri bancare din Marea Britanie renunță la mii de locuri muncă în favoarea Inteligenței ...