Artificial Muscles
طور فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، طريقة جديدة لتكوين عضلات اصطناعية ، وتتكون العضلات الاصطناعية من مادة تسمى الجرافين ، وهي قادرة على الانقباض والتوسع بطريقة مماثلة للعضلات الطبيعية ، ويقول الباحثون إنه يمكن استخدام العضلات الاصطناعية في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، مثل الروبوتات والأطراف الصناعية.
والجرافين عبارة عن لوح من الكربون بسماكة ذرة واحدة وهو قوي للغاية وخفيف الوزن ، كما أنه موصل جيد جدًا للكهرباء ، مما يجعله مثاليًا للاستخدام في العضلات الاصطناعية ، وتتكون العضلات الاصطناعية التي طورها باحثو بيركلي من خلال تكديس طبقات من الجرافين فوق بعضها البعض ، وعندما يتم تطبيق تيار كهربائي على طبقات الجرافين ، فإنها تتقلص وتتوسع.
ويقول الباحثون إنه يمكن جعل العضلات الاصطناعية تتقلص وتتوسع بنسبة تصل إلى 30٪ ، وهو ما يضاهي تقلص وتمدد العضلات الطبيعية ، ويقول الباحثون إنه يمكن استخدام العضلات الاصطناعية في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، مثل الروبوتات والأطراف الصناعية ، وفي مجال الروبوتات ، يمكن استخدام العضلات الاصطناعية لإنشاء روبوتات أكثر رشاقة وكفاءة ، وفي الأطراف الصناعية ، يمكن استخدام العضلات الاصطناعية لإنشاء أطراف صناعية أكثر طبيعية وعملية.
ولا يزال الباحثون يعملون على تحسين أداء العضلات الاصطناعية ، كما أنهم يعملون على تطوير طرق لإنتاج العضلات الاصطناعية بكميات كبيرة ، ويقول الباحثون إنهم يأملون في أن تكون العضلات الاصطناعية متاحة تجاريًا في غضون السنوات القليلة المقبلة ، ويعد تطوير العضلات الاصطناعية إنجازًا مهمًا في مجال الروبوتات والأطراف الصناعية ، ويمكن للعضلات الاصطناعية أن تحدث ثورة في طريقة تصميم وتصنيع الروبوتات والأطراف الاصطناعية.
التطبيقات المحتملة للعضلات الاصطناعية
1- الأجهزة الطبية: يمكن استخدام العضلات الاصطناعية لإنشاء أجهزة طبية أكثر دقة وكفاءة ، وعلى سبيل المثال ، يمكن استخدام العضلات الاصطناعية لإنشاء أجهزة تنظيم ضربات القلب تكون أكثر استجابة لمعدل ضربات قلب المريض.
2- الأتمتة الصناعية: يمكن استخدام العضلات الاصطناعية لإنشاء روبوتات الأتمته الصناعية الأكثر مرونة وكفاءة ، وهذا يمكن أن يؤدي إلى زيادة الإنتاجية والسلامة في مكان العمل.
3- استكشاف الفضاء: يمكن استخدام العضلات الاصطناعية لإنشاء روبوتات فضائية أكثر قدرة على العمل في البيئات القاسية ، ويمكن أن يساعد هذا في تمهيد الطريق لبعثات استكشاف الفضاء في المستقبل.
مستقبل عضلات الجرافين الاصطناعية
لا يزال تطوير عضلات الجرافين الاصطناعية في مراحله الأولى ، ولكن لديها القدرة على إحداث ثورة في مجالات الروبوتات والأطراف الصناعية ، وتمتلك العضلات الاصطناعية القدرة على صنع روبوتات وأطراف اصطناعية تشبه الإنسان أكثر من أي وقت مضى ، وفي المستقبل ، يمكن استخدام عضلات الجرافين الاصطناعية لإنشاء مجموعة متنوعة من الروبوتات والأطراف الاصطناعية.
وعلى سبيل المثال ، يمكن استخدامها لإنشاء روبوتات أكثر مرونة وقوة من الروبوتات الحالية ، ويمكن أيضًا استخدامها لإنشاء أطراف صناعية أكثر طبيعية ووظيفية من الأطراف الصناعية الحالية ، ويعد تطوير عضلات الجرافين الصناعية إنجازًا مهمًا في مجال الروبوتات والأطراف الصناعية ، وتمتلك العضلات الاصطناعية القدرة على إحداث ثورة في هذه المجالات ، ويمكنها أن تجعل من الممكن إنشاء روبوتات وأطراف اصطناعية تشبه الإنسان أكثر من أي وقت مضى.
فوائد عضلات الجرافين الاصطناعية
1- القوة: الجرافين قوي بشكل لا يصدق ، لذا يمكن جعل العضلات الاصطناعية قوية جدًا ، وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي تكون فيها القوة مهمة ، مثل الروبوتات والأطراف الصناعية.
2- خفيف الوزن: الجرافين خفيف الوزن أيضًا ، لذا يمكن تصنيع العضلات الاصطناعية لتكون خفيفة الوزن جدًا ، وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي يكون فيها الوزن مهمًا ، مثل الروبوتات التي يمكن ارتداؤها والأطراف الاصطناعية.
3- المرونة: الجرافين مرن للغاية ، لذلك يمكن جعل العضلات الاصطناعية مرنة للغاية ، وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي تكون المرونة فيها مهمة ، مثل الروبوتات اللينة والتطبيقات الأخرى.
4- التوافق الحيوي: الجرافين متوافق حيوياً مع الانسان ، لذلك يمكن استخدامه في التطبيقات التي تتلامس مع الجسم ، وهذا يجعلها مثالية لتطبيقات مثل الأطراف الصناعية والغرسات.