Robotické textilie může vylepšit průzkum vesmíru a lékařskou péči

Představte si druhou kůži, která se skrývá na povel a je plná senzorů. To je přesně to, co se vědci na Purdue University snaží dělat s vývojem robotické struktury.

Koncept robotické textilie je koncept měkké exoskelety nebo svalové tkáně vyrobené z elektronických senzorů a slitin s tvarovou pamětí, vše tkané a konfigurované do bavlněného materiálu. Konečný výsledek je druh “kůže” které lze umístit kolem deformovatelných materiálů, které dávají “robot” jeho tvar.

Konečný výsledek je druh “sval” tkanina, která by pokožce umožnila používat různými způsoby - vytvořit okamžitý vzhled “palčí červ” roboty, jako vytrvalostní oblek pro lidi pod těžkými g-silami nebo zátěžemi, nebo dokonce jako programovatelné zdravotnické zařízení, které může být vyrobeno tak, aby se tvarovalo speciálně pro potřeby pacienta.

Vytváření robotických tkanin

Tradičně byly roboty vždy vytvářeny s využitím lidského těla a jeho vnitřní kostry jako modelu. To obvykle znamená panty, kde by byly klouby, silné kovové tyče, kde by byly kosti, a složitá mechanika pro dosažení rovnováhy a obratnosti během lokomoce.

Studenti doktorského studia Studenti doktorského studia Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian a Kramer publikovali v září příspěvek prezentovaný na Mezinárodní konferenci o inteligentních robotech a systémech, která celý tento koncept proměňuje na hlavu. Místo toho, aby použili přístup interní kostry, tito vědci vytvořili jakýsi robotický exoskelet, který lze použít mnohem více než tradiční robot.

Jak používat robotickou pokožku

Základní operace robotické kůže je podobná lidskému svalu nebo kontrakcím palcovky. Slitina s tvarovou pamětí, která se navlékne do bavlněné tkaniny, se může při zahřátí svitkovat, což způsobí, že se tkanina pohybuje v požadovaném směru a pružný polymer v kombinaci s těmito vlákny poskytuje snímací schopnosti. Profesorka univerzity Purdue Rebecca Kramer, která vedla výzkumný tým, to vysvětlila na webu Purdue jako externí robot se schopností ovládat a cítit příkazy.

Integrovali jsme ovládání i snímání, zatímco většina robotických textilií, které jsou v současné době ve vývoji, obsahuje pouze snímání nebo jiné elektronické komponenty, které využívají vodivé vlákno.

Výzkum byl financován prostřednictvím ceny NASA Early Career Fakulta Award. To by jasně byla technologie užitečná v kosmických operacích NASA, protože taková “měkký robot” mohl být snadno přepraven a vyroben rychle ve vzdáleném prostředí, jako je Měsíc nebo Mars, s velmi malým úsilím. Takový robot by měl nízké nároky na energii, protože by se plazil kolem nebo vrhal do mimozemského prostředí. Připojené senzory by mohly shromažďovat informace o životním prostředí.

Kramer vysvětlil, že tato robotická technologie Gadgets, Robots, Tech: The Best 5 Subreddits Gadgets, Robots, Tech: The Best 5 Subreddits Chceš mluvit tech? Pak byste se měli podívat na tyto subreddity. Reddit je tavicí kotlík pro diskuse a výkřiky, a tyto poddílce nejsou určeny pouze pro geek nerdy. je alternativou nižšího výkonu ke starému robotickému kloubovému kloubu - místo toho, aby držel kloub v poloze, může být robotická tkanina “na místě” udržet pozici.

Takový přístup umožňuje, aby se jakýkoli objekt stal robotem, protože “… Veškerá robotická technologie je v látce nebo kůži.”

Zlepšování lidského těla

Kromě průzkumu vesmíru by tato robotická kůže mohla poskytnout další vylepšení lidského těla. Jedná se o poněkud jemnější než větší exoskeletové aplikace Bionic Humans: Exoskeleton Technology Redefining Limits Bionic Humans: Exoskeleton Technology Redefining Limits Výzkum Exoskeleton probíhá již přes století, což vede k řadě životaschopných prototypů. Překvapivě se však méně zaměřují na nadlidskou sílu a více na zlepšování vytrvalosti a kvality života. Matt nedávno popsal, ale neméně působivý. Například zatímco piloti v současné době používají stávající specializované “anti-G obleky” které omezují nohy a břicho během manévrů s vysokou G-silou, aby udržovaly krev v horní části těla, by tento druh robotické textilie mohl poskytovat přesnější tlakové body na těle než vzduchové měchýře, které tyto obleky poskytují.

John Stapp čelil obrovským G-silám během jeho jízdy 421 mil / h “Sonic Wind” v roce 1954. (se svolením amerického letectva)

To by mohlo zvýšit účinnost těchto obleků, umožnit lidem čelit větším g-silám, pilotovat pokročilejší plavidla nebo bezpečně zvládnout vysokorychlostní vesmírné cestování. To není úplně jako příklady biologického hackování Biohacking: Strašidelný, ale vzrušující trend v úpravě těla Biohacking: Strašidelný, ale vzrušující trend v úpravě těla „Promiňte, nepořádek,“ říká Steve Haworth, když kráčíme po schodech dolů k chirurgické divadlo, kde spojuje spotřební technologii a lidské tělo a vytváří jedinečně funkční úpravy těla. kterou Andre nedávno kryl, ale je to docela blízko.

Lékařské aplikace robotické kůže

Z mnoha aplikací této technologie může lékařský obor těžit z velké části z nich. Materiál se nejen dokonale přizpůsobí kloubům nebo končetinám člověka, ale vestavěné senzory mohou lékařům poskytnout snadný způsob, jak sledovat fyziologii pacienta.

Prak nebo obsazení se může rychle stát technologií staré školy, protože vestavěné senzory a programovatelné polymery se dostanou do jednoduchého obvazu..

Slitina s tvarovou pamětí může nejen poskytnout jakoukoli úroveň komprese vyžadovanou lékařem, ale flexibilní polymerní senzory mohou monitorovat vitální příznaky, detekovat přítomnost infekce nebo monitorovat a upozornit lékaře, když je zranění plně uzdraveno.

I bez senzorů by samotná programovatelná technologie slitin mohla poskytnout pokročilé kombinézy pro tělesně postižené osoby, které pro pohyblivost vyžadují podporu kloubů nebo končetin. Matt může tvrdit, že toto je další způsob, jak technologie ovlivní lidskou evoluci. Jak technologie může ovlivňovat lidskou evoluci Jak technologie může ovlivňovat lidskou evoluci Neexistuje jediný aspekt lidské zkušenosti, který by se této technologie nedotkl, včetně naše těla. , ale možná v tomto případě by to byla dobrá věc.

Co si myslíte o této nové technologii?? Dokážete na to myslet na jiné skvělé, kreativní aplikace? Podívejme se na brainstorming v sekci níže!

Image Credits: Ruku v obvazu Via Shutterstock, robotické rameno Via Shutterstock, Di Studio přes Shutterstock a andrea cristane přes Shutterstock