Архив метки: искусственные мышцы

Искусственные мышцы, выполненные из покрытой золотом луковой кожицы

Ученые уже смогли создать необычайно сильную искусственную мускулатуру, однако осталась еще одна задача. Как сделать мышцы максимально идентичные человеческим; такие мышцы, которые смогли бы сокращаться, расширяться и одновременно сгибаться? Это было нерешенной задачей до тех пор, пока в дело не вошел лук, а точнее кожица от лука.
Все именно так – мышцы, выполненные из луковой кожицы, лиофилизированной и покрытой золотом. Для создания новых искусственных мышц исследователи пробовали работать со всевозможными полимерами, а группа тайваньских ученых пришла к выводу, что лук кожица обладает необходимой микроструктуры и теми свойствами, которые они и искали в материале. Для своей задачи исследователи взяли только эпидермис, верхний слой кожицы – полупрозрачный слой (см. на фото ниже). Возможно из школьной практики, вы помните, как изучали подобные слои под микроскопом на биологии.

1240723287414773137

После того, как кожица была снята, команда обработала ее кислотой, чтобы избавиться от молекул, придающих клеткам жесткость. Затем субстанция была подвергнута лиофилизации и покрыта золотом, чтобы материал мог проводить электричество.
Уровень напряжения, который был использован в ходе опытов, оказался слишком высок, однако ученые заявляют, что устройство можно улучшить. В любом случае, исследование еще раз показывает, что новые решения могут прийти абсолютно неожиданный образом.

 

Нейронная сеть у робота?

Практически все мы слышали о нейронной сети мозга у человека, животных и насекомых, а вот немецкая группа исследователей смогла сконструировать робота, который обладает системой, похожей на пчелиную (пчелы распознают мир в цвете, что помогает им оттаскать еду). Механизм такого робота представляет собой гусеничный вездеход, на нем имеется камера, которая с помощью импульсов обменивается информацией с бортовым компьютером. Специальная программа делает вычисления и определяет удобные направления движения, благодаря ним робот выбирает более приятные цветовые оттенки.

Мартин Пол Норот, руководитель немецкой группы, говорит о способности робота самому определять свое поведение в соответствии с окружающими его внешними раздражителями. Робот, как и пчела, может передвигаться в нужном направлении, что позволяет обходить неподходящие цветовые оттенки.

Был проведен эксперимент, робота поместили в специальное помещение, стены которого были окрашены в два цвета, синий и красный. Камеру робота направили на красный цвет, с помощью светового импульса, сохранили цвет в «памяти» робота, и сделали красный цвет привлекательным. Эксперимент удался, робот двигался к красному сектору, избегая участки, окрашенные синим.

Сам Норот говорит, что именно нейронная сеть стала основным источником успеха. Нет необходимости писать огромное количество кодов, которые бы определяли поведение робота.

Сейчас ученые улучшают свою разработку, добавляют новые, сложные обучающие программы. Основной их целью является создание памяти у робота, все это в не таком уж и далеком будущем приведет к созданию искусственного интеллекта.

Ученые разработали новые мышцы для роботов, они гораздо сильнее, чем мышцы человека и сделают роботов в будущем гибкими, пластичными и более сильными.

Большинство роботов на сегодняшний день представляет собой механизм, который совершает резкие прямые движения, как это делает любая исскуственная машина. Но человек стремится к созданию некого подобия терминатора, что бы робот будущего был больше похож на человека. Попробуем представить, что можно все таки оснастить робота такими же мышцами как у человека, которые могут сокращаться, придавать больше сил, делать движения более плавными. Ученые Техасского университета в Далласе нашли простой способ производства искусственных мышц, использовали они обычные предметы, такие как леска для рыбной ловли из нейлона и нить. Мышцы приводятся в действие в результате скручивания нейлоновой лески, что увеличивает силу искусственных мышц в сто раз по сравнению с силой человека.
20140222_1_2
“Строение мышц очень простое, что дает нам возможность изготовлять и использовать их уже сейчас в различных робото-устройствах” – говорит Рей Х. Богмен (Ray H. Baughman), профессор Техасского университета, – “Это под силу даже любому ребенку, школьного возраста. Цель нашей работы дать людям возможность создания доступных протезов”.

Профессор Богмен со своей командой ученых из Австралии, Китая и Канады давно работают над созданием подобия человеческих мускулов, в свое время ими был открыт метод, работающий на основании сворачивания нитей, которые сплетены из длинных углеродных нанотрубок и обладают высокой прочностью. С тех пор научные сотрудники поняли, что можно использовать менее дорогие материалы, например рыболовную леску и швейную нить. Мышцы приводятся в движение с помощью изменения их температуры, это происходит путем воздействия термоэлемента.

Стоимость материалов для создания искусственных мышц из нейлона всего пять долларов США, данная стоимость рассчитывалась на 1 килограмм, если сравнивать 1 килограмм титано-никелевых проводов, которые используются в таких же целях, стоимость которых от 4-5 тысяч долларов. Низкая стоимость позволит использовать эту разработку во многих отраслях нашей повседневной жизни.