حور العين
12-11-2023, 08:41 AM
من :الابن الدكتور / ماجد الياس
عضلة اصطناعية يمكن أن تتغير من اللينة إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد
عضلة اصطناعية يمكن أن تتغير من اللينة إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد عضلة اصطناعية
يمكن أن تتغير من اللينة إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد
طور علماء في جامعة كوين ماري في لندن عضلة اصطناعية يمكن أن تتغير من اللينة
إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد. وتهدف هذه التقنية إلى محاكاة العضلات البشرية
في حركاتها وفي قدرتها على استشعار القوى والتشوه. يتم تصنيع العضلات باستخدام
أنابيب الكربون النانوية المطلية بالسيليكون لتشكيل كاثود يمكنه أيضا استشعار القوى،
وآنود مصنوع من شبكة معدنية ناعمة، مما يشكل طبقة تشغيل بين الآنود والكاثود.
يمكن للعضلة الاصطناعية الناتجة أن تنتقل بسلاسة من اللينة إلى الصلبة، وتتقلص أثناء ذلك،
بينما تستشعر تشوهها. ويأمل الباحثون أن تكون هذه التكنولوجيا ذات قيمة لا تقدر بثمن
بالنسبة للروبوتات الطبية الناعمة، كما هو الحال في مكونات الأطراف الاصطناعية الروبوتية أو معدات إعادة التأهيل.
تتمتع الروبوتات الناعمة بإمكانات هائلة في المجال الطبي. إن الطبيعة المرنة والمتوافقة
لهذه المكونات الروبوتية تعني أنها مناسبة تماما للتفاعل مع الأنسجة الرخوة دون التسبب في ضرر،
على عكس المكونات الكهربائية الأكثر صلابة. ومع ذلك، حتى الآن، استخدمت العديد
من الأنظمة الروبوتية الناعمة مشغلات تعمل بالهواء المضغوط، حيث تعمل قوى الضغط على
الغازات أو السوائل المغلقة على إنتاج الحركة.
هذا له استخداماته، ولكنه لا يحاكي عضلاتنا بدقة، والتي تعمل بشكل مختلف تماما من
خلال عمل ألياف العضلات، وتحول العضلات من الناعمة إلى الصلبة بسلاسة أثناء انقباضها.
علاوة على ذلك، تتمتع المحركات البسيطة بقدرة محدودة على استشعار بيئتها الخاصة
وقياس القوة التي تمارسها والقوى المؤثرة عليها.
ترتقي هذه العضلات الاصطناعية الأحدث بالتشغيل الآلي الناعم إلى المستوى التالي.
تتمتع بمرونة وقابلية تمدد مماثلة للعضلات الطبيعية، حيث تتحمل تمددا بنسبة 200 %
على طولها، ويمكنها الانتقال من اللينة إلى الصلبة، مع تغير في الصلابة بمقدار 30 ضعفا،
حيث تنكمش تحت تأثير الجهد الكهربائي. وتعني استجابتها الكهربائية أيضا أنها يمكن أن تعمل
بسرعة أكبر من المحركات اللينة التقليدية.
وقال كيتانو تشانغ، الباحث المشارك في الدراسة: “إن تمكين الروبوتات، خاصة تلك المصنوعة
من مواد مرنة، بقدرات الاستشعار الذاتي يعد خطوة محورية نحو الذكاء الإلكتروني الحقيقي”.
“على الرغم من أنه لا تزال هناك تحديات يتعين معالجتها قبل أن يتم نشر هذه الروبوتات الطبية
في البيئات السريرية، فإن هذا البحث يمثل خطوة حاسمة نحو التكامل بين الإنسان والآلة.
إنه يوفر مخططا للتطوير المستقبلي للروبوتات الناعمة والقابلة للارتداء.
عضلة اصطناعية يمكن أن تتغير من اللينة إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد
عضلة اصطناعية يمكن أن تتغير من اللينة إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد عضلة اصطناعية
يمكن أن تتغير من اللينة إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد
طور علماء في جامعة كوين ماري في لندن عضلة اصطناعية يمكن أن تتغير من اللينة
إلى الصلبة استجابة لتغير الجهد. وتهدف هذه التقنية إلى محاكاة العضلات البشرية
في حركاتها وفي قدرتها على استشعار القوى والتشوه. يتم تصنيع العضلات باستخدام
أنابيب الكربون النانوية المطلية بالسيليكون لتشكيل كاثود يمكنه أيضا استشعار القوى،
وآنود مصنوع من شبكة معدنية ناعمة، مما يشكل طبقة تشغيل بين الآنود والكاثود.
يمكن للعضلة الاصطناعية الناتجة أن تنتقل بسلاسة من اللينة إلى الصلبة، وتتقلص أثناء ذلك،
بينما تستشعر تشوهها. ويأمل الباحثون أن تكون هذه التكنولوجيا ذات قيمة لا تقدر بثمن
بالنسبة للروبوتات الطبية الناعمة، كما هو الحال في مكونات الأطراف الاصطناعية الروبوتية أو معدات إعادة التأهيل.
تتمتع الروبوتات الناعمة بإمكانات هائلة في المجال الطبي. إن الطبيعة المرنة والمتوافقة
لهذه المكونات الروبوتية تعني أنها مناسبة تماما للتفاعل مع الأنسجة الرخوة دون التسبب في ضرر،
على عكس المكونات الكهربائية الأكثر صلابة. ومع ذلك، حتى الآن، استخدمت العديد
من الأنظمة الروبوتية الناعمة مشغلات تعمل بالهواء المضغوط، حيث تعمل قوى الضغط على
الغازات أو السوائل المغلقة على إنتاج الحركة.
هذا له استخداماته، ولكنه لا يحاكي عضلاتنا بدقة، والتي تعمل بشكل مختلف تماما من
خلال عمل ألياف العضلات، وتحول العضلات من الناعمة إلى الصلبة بسلاسة أثناء انقباضها.
علاوة على ذلك، تتمتع المحركات البسيطة بقدرة محدودة على استشعار بيئتها الخاصة
وقياس القوة التي تمارسها والقوى المؤثرة عليها.
ترتقي هذه العضلات الاصطناعية الأحدث بالتشغيل الآلي الناعم إلى المستوى التالي.
تتمتع بمرونة وقابلية تمدد مماثلة للعضلات الطبيعية، حيث تتحمل تمددا بنسبة 200 %
على طولها، ويمكنها الانتقال من اللينة إلى الصلبة، مع تغير في الصلابة بمقدار 30 ضعفا،
حيث تنكمش تحت تأثير الجهد الكهربائي. وتعني استجابتها الكهربائية أيضا أنها يمكن أن تعمل
بسرعة أكبر من المحركات اللينة التقليدية.
وقال كيتانو تشانغ، الباحث المشارك في الدراسة: “إن تمكين الروبوتات، خاصة تلك المصنوعة
من مواد مرنة، بقدرات الاستشعار الذاتي يعد خطوة محورية نحو الذكاء الإلكتروني الحقيقي”.
“على الرغم من أنه لا تزال هناك تحديات يتعين معالجتها قبل أن يتم نشر هذه الروبوتات الطبية
في البيئات السريرية، فإن هذا البحث يمثل خطوة حاسمة نحو التكامل بين الإنسان والآلة.
إنه يوفر مخططا للتطوير المستقبلي للروبوتات الناعمة والقابلة للارتداء.