كشف باحثون من Arizona State University عن تطوير نوع جديد من العضلات الصناعية يحاكي طريقة عمل العضلات الحقيقية، مع تحسينات كبيرة من حيث المرونة والوزن والقوة.

وأوضح الباحث إريك وايزمان أن هذه التقنية تتفوق على النماذج السابقة، حيث أصبحت أكثر تنوعا وخفة وأداءً.

كيف تعمل العضلات الصناعية الجديدة؟

تعتمد هذه التقنية على ما يُعرف باسم: Helical Anisotropically Reinforced Polymer (HARP)

خصائصها:

تأخذ شكل أنابيب ملتفة تشبه المعكرونة الحلزونية

تتمدد وتنكمش باستخدام كمية صغيرة من الهواء

تحاكي انقباض وانبساط العضلات الطبيعية

وتتميز بأنها:

مرنة وخفيفة الوزن

شبه صامتة أثناء التشغيل

أكثر كفاءة من المحركات التقليدية

بديل متطور للمحركات التقليدية

تعتمد معظم الروبوتات الحديثة، خاصة رباعية الأرجل، على محركات ثقيلة وصلبة تحد من حركتها.

أما العضلات الصناعية الجديدة فتوفر:

حركة أكثر سلاسة

قدرة على التكيف مع البيئة

تقليل الحاجة إلى ضغط هواء مرتفع

وقد مكّن ذلك الباحثين من تطوير روبوت قادر على المشي بشكل مستقل دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي.

تطبيقات واسعة في الحياة اليومية

الاستجابة للكوارث

يمكن استخدام الروبوتات المرنة في:

البحث عن ناجين تحت الأنقاض

الدخول إلى المساحات الضيقة دون التسبب بأضرار إضافية

المساعدة المنزلية

قد تساعد هذه الروبوتات كبار السن في:

الوصول إلى الأشياء المرتفعة

أداء المهام اليومية البسيطة

استخدامات صناعية وزراعية متقدمة

تتميز هذه العضلات بقدرتها على تحمل درجات حرارة عالية، مما يجعلها مناسبة لـ:

الاستكشاف البحري

العمل في البيئات القاسية

جمع العينات بالقرب من الفتحات الحرارية

كما أن مرونتها وقدرتها على الإمساك تجعلها مفيدة في:

الزراعة

العمليات الصناعية الدقيقة

ابتكارات إضافية تعتمد على التقنية

طور الفريق أيضًا عدة تطبيقات عملية، منها:

ذراع روبوتية مرنة

مستوحاة من خرطوم الفيل، يمكنها:

الحركة حول العوائق بسهولة

تنفيذ مهام دقيقة بأمان

جهاز دعم للظهر

جهاز قابل للارتداء:

يساعد في تقليل الإجهاد أثناء رفع الأوزان

خفيف ومريح للاستخدام اليومي

آفاق مستقبلية واعدة

أشار الباحث Jiefeng Sun إلى أن هذه التقنية قد تُستخدم مستقبلا في:

القطاع الصحي

الصناعة

المهام المنزلية

حتى المهمات الفضائية

حيث يمكن تصنيعها بمواد مناسبة للفضاء لتوفير حركة مرنة لرواد الفضاء والروبوتات.

أهمية الابتكار

يمثل هذا التطور خطوة مهمة نحو تصميم روبوتات أكثر أمانًا وكفاءة، تعتمد على مبادئ مستوحاة من الطبيعة بدلا من الأنظمة الميكانيكية التقليدية.

كما يفتح المجال لتقنيات منخفضة التكلفة وقابلة للتكيف مع مجموعة واسعة من الاستخدامات.