Stižu nadljudski jaki roboti



Umjetni mišići kakve poznajemo reagiraju stotinama puta sporije od ljudskih, ali već sljedeća generacija polimera obećava superbrze i supersnažne mišiće za robote, ali i – ljude.   

Roboti koji koriste umjetne polimerske 'mišiće' pravi su slabići zbog toga jer polimeri reagiraju tisuću puta sporije od ljudskih mišića. No, u budućnosti bi se to moglo dramatično izmijeniti sa sintetičkim mišićima koji će biti 1000 puta brži od naših.

Mogići brzi napredak na tom polju dogodio se zahvaljujući radu koji pokazuje djelovanje polimerskih mišića na temeljoj razini, ali sugerira i načine pomoću kojih bi se umjetni mišići mogli napraviti manje robusnima i kudikamo bržima.

Polimeri koje su analizirali stručnjaci s MIT-a zovu se spojeni polimeri. Oni provode elektricitet i svojim su pronalazačima donijeli Nobelovu nagradu za kemiju 2000.

Ti se polimeri skupljaju kad kroz njih teče električni tok, ali da bi 'radili' moraju biti potpoljeni u tekućinu ili elektrolitski gel.

I dok ti polimeri mogu tvoriti umjetni mišić jači od ljudskog, njihova reakcija se usporava vremenom potrebnim da se nabijeni ioni rašire kroz materijal.

Brzina svjetlosti
MIT-ov tim iz sidnejskog laboratorija Yip počeo je od temelja kvantne mehanike kako bi objasnio rad polimera na teorijskoj razini.



Svjetlo određene frekvencije može aktivirati val pražnjenja (crveno) koji putuje niz molekulu polimera, gdje pojačava kemijsku vezu između dijelova polimera i osnažuje vlakna, što – aktivira mišić   

Znanstvenici su od prije znali da stiskanje umjetnih mišića ovisi o solitonu – usamljenom valu koji nosi naboj čitavom dužinom polimera – ali je precizni mehanizam djelovanja bio nejasan.

Istraživači su pomoću matematike ustanovili kako soliton utječe na polimer i otkrili da ione zapravo ne treba dodavati polimeru.

Umjesto toga, svjetlo točno određene frekvencije može aktivirati val pražnjenja i to može učiniti kudikamo brže.

Xi Lin, jedan od MIT-ovih znanstvenika, kaže da bi, zbog 'tehničkih izazova', umjetni mišići opisani u njihovom radu mogli biti udaljeni čitavo desetljeće ili čak više.

"No, razumijevanje temeljne fizike može pomoći drugim eksperimentatorima da još prije pronađu način dobivanja bržih umjetnih mišića", kaže Lin.

Umjetni mišići mogu se koristiti kod humanoidnih robota, ali i kod umjetnih ljudskih udova. Tako bi novi napredak u gradnji umjetnih mišića jednog dana mogao rezultirati bioničkim ljudima nadljudske brzine i snage.


Više:
Sidney Yip, MIT




   
IskonInternet   
15.11.2005.