Robotska tkanina može unaprijediti svemirsko istraživanje i medicinsku njegu

Oglas

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 meki egzoskelet ili mišićno tkivo napravljeno od elektronskih senzora i legura u obliku memorije, a sve je utkano i konfigurirano u pamučni materijal. Krajnji rezultat je vrsta "kože" koja se može postaviti oko deformabilnih materijala koji daju "robotu" oblik.

Krajnji rezultat je vrsta „mišićne“ tkanine koja bi omogućila koži da se koristi na različite načine - da se stvori trenutni „inčworm“ roboti, kao izdržljivo odijelo za ljude pod velikim g-silama ili opterećenjima, ili čak kao programirljivi medicinski uređaj koji se može načiniti oblikovati posebno za pacijentove potrebe.

Izrada robotske tkanine

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

Studenti doktorskog studija Michelle Yuen, Jennifer Case, Justin Seipel, Arun Cherian i Kramer objavili su članak predstavljena na Međunarodnoj konferenciji o inteligentnim robotima i sustavima u rujnu, što cijeli ovaj koncept pretvara u svoju glava. 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 se nanosi u pamučnu krpu može se namotati kada se zagrije, što nanosi tkaninu na kreću se u željenom smjeru, a fleksibilan polimer u kombinaciji s tim nitima omogućuje ispitivanje sposobnosti. Profesorica sa sveučilišta Purdue Rebecca Kramer, koja je vodila istraživački tim, objasnila je to u časopisu Web mjesto Purdue kao vanjski robot sa sposobnošću aktiviranja i osjećaja na naredbu.

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 očito bila tehnologija korisna u NASA-inim svemirskim operacijama, jer je takav "meki robot" mogao lako brzo se transportirati i izrađivati ​​u udaljenom okruženju poput Mjeseca ili Marsa, uz vrlo malo napora. Takav bi robot imao male zahtjeve za napajanjem, kako puza okolo ili se zabija u vanzemaljsko okruženje. Priloženi senzori mogli bi prikupljati podatke o okolišu.

Kramer je objasnio da je to robotska tehnologija Gadgeti, roboti, tehnika: najboljih 5 podredovaŽelite li razgovarati o tehnici? Tada bi trebali provjeriti ove podredove. Reddit je talište za rasprave i izvikivanja, a ti podredovi nisu samo za štreberice. Čitaj više predstavlja alternativu niže snage starom robotskom zglobu sa šarkama - umjesto da drže spoj u položaju, robotsku tkaninu možete „zaključati na mjestu“ da zadrži 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 robotska koža mogla bi pružiti i dodatna poboljšanja ljudskom tijelu. Oni su nešto suptilniji od većih aplikacije za egzoskelet Bionski ljudi: tehnologija egzoskeleta redefinira graniceIstraživanja egzoskeleta provode se već više od jednog stoljeća, što je rezultiralo nizom održivih prototipa. Iznenađujuće se ipak manje fokusiraju na super-ljudsku snagu, a više na poboljšanje izdržljivosti i kvalitete života. Čitaj više Matt je nedavno opisao, ali ne manje impresivno. Na primjer, dok piloti trenutno koriste postojeća specijalizirana "anti-G odijela" koja stežu noge i trbuh za vrijeme velikih mane G-sile kako bi zadržali krv u gornjem dijelu tijela, ova vrsta robotske tkanine mogla bi pružiti preciznije točke pritiska na tijelo od mjehura zraka koji im odgovaraju pružiti.

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 primjeri bio-sjeckanja Biohacking: jeziv, ali uzbudljiv trend promjene tijela"Oprosti zbog nereda", kaže Steve Haworth, dok silazimo stepenicama u kirurško kazalište, gdje spaja potrošačku tehnologiju i ljudsko tijelo da proizvede jedinstveno funkcionalno tijelo preinake. Čitaj više koje je Andre nedavno pokrivao, ali prilično je blizu.

Medicinske primjene robotske kože

Od brojnih primjena ove tehnologije, većina njih može imati koristi u medicinskom području. Ne samo da materijal može savršeno odgovarati čovjekovom 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 bi samo legura memorije oblika mogla osigurati bilo kakvu razinu kompresije koju zahtijeva liječnik, već fleksibilni polimer senzori bi mogli nadgledati vitalne znakove, otkriti prisutnost infekcije ili nadzirati i upozoravati liječnika kada je ozljeda u potpunosti izliječi.

Čak i bez senzora, sama tehnologija programabilne legure mogla bi pružiti napredna tijela odijela za osobe s invaliditetom kojima je potrebna pokretnost zglobova ili udova za mobilnost. Matt može tvrditi da je to još jedan način na koji ide tehnologija utječu na evoluciju čovjeka Kako tehnologija može utjecati na čovjekovu evolucijuNe postoji niti jedan aspekt ljudskog iskustva kojeg tehnologija nije dotaknula, uključujući ni naša tijela. Čitaj više , 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? Neka je brainstorm u odjeljku s komentarima u nastavku!

Slikovni krediti: Ruka u zavoj Via Shutterstock, robotska ruka Via Shutterstock, Di Studio putem Shutterstoka, andrea cristane preko Shutterstoka