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
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie mai relaxante
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie ...
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre
Un medicament injectabil pentru bronzare ar putea face mult mai mult rău decât bine
Un medicament injectabil pentru bronzare ar putea face mult mai mult rău decât bine
Cercetătorii au descoperit ce se ascunde în spatele celor mai întunecate impulsuri ale oamenilor
Cercetătorii au descoperit ce se ascunde în spatele celor mai întunecate impulsuri ale oamenilor
Test de cultură generală. Din ce sunt făcuți atomii?
Test de cultură generală. Din ce sunt făcuți atomii?
Optica cuantică ar putea transforma un fenomen vizual rar într-un test de vedere
Optica cuantică ar putea transforma un fenomen vizual rar într-un test de vedere
Zelenski anunță una dintre cele mai importante schimbări politice din Ucraina din ultimul an
Zelenski anunță una dintre cele mai importante schimbări politice din Ucraina din ultimul an
Germania finanțează achiziția a 50.000 de drone de atac pentru Ucraina
Germania finanțează achiziția a 50.000 de drone de atac pentru Ucraina
BMW acuză Rusia că fabrică mașini la uzina din Kaliningrad fără permisiunea sa
BMW acuză Rusia că fabrică mașini la uzina din Kaliningrad fără permisiunea sa