گروهی از محققان موسسه فناوری ایتالیا به تازگی نوع جدیدی از عضلات مصنوعی با قدرت زیاد را توسعه داده‌اند که می‌توانند مانند ماهیچه‌های انسان کشیده و منقبض شوند. براساس یک مقاله تحقیقاتی جدید، سطح عملکرد این ماهیچه‌های مصنوعی از نظر تطبیق‌پذیری و ظرافت بسیار شبیه به حرکات واقعی انسان است و این موضوع باعث پیشرفت در توسعه دستگاه‌های کاربردی سه بُعدی مانند اعضای مصنوعی بدن می‌شوند.

تحمل وزنی هزار برابری 

ماهیچه‌های مصنوعی با عنوان محرک یا به طور خاص‌تر محرک‌های مبتنی بر هندسه که منقبض و کشیده می‌شوند(GeometRy-based Actuators that Contract and Elongate) به اختصار "GRACE" شناخته می‌شوند. گریس با استفاده از گاز یا هوای فشرده هدایت می‌شود و می‌تواند تا ۱۰۰۰ برابر وزن خود را تحمل کند. با ترکیب ۱۸ مورد از این محرک‌های جدید، محققان توانستند یک دست رباتیک هشت گرمی بسازند که قادر به بلند کردن هشت کیلوگرم بود.

این تمام ماجرا نیست. مدل ریاضی جدیدی که برای طراحی آن استفاده شده امکان ایجاد سطح جدیدی از انعطاف‌پذیری را نیز فراهم می‌کند. این دست رباتیک می‌تواند انگشتان خود را خم کند و هنگام اعمال فشار به عضلات مختلف محرک‌ها، حرکات واقعی انسان را انجام دهد. تا پیش از این، رزین‌هایی از این دست نسبتا سفت بودند.

طرحی جدید برای انعطاف‌پذیری

گریس با استفاده از رزین و با چاپ سه‌بُعدی ساخته شده است، اما چیزی که در مورد طراحی آن غیرعادی است این است که یک رزین چین دار است. این بدان معنا است که وقتی ماهیچه‌ها با گاز پر می‌شوند، انرژی به حرکت تبدیل می‌شود و کشش و انقباض باعث افزایش قدرت و انعطاف‌پذیری این دستگاه‌های کاملاً سه‌بُعدی می‌شود.

اصطلاحی که اغلب برای توصیف دستگاه‌هایی که از ویژگی‌های زیستی تقلید می‌کنند به کار برده می‌شود، زیست‌تقلیدی(biomimicry) است. در حالی که پیشرفت‌های این فناوری به شکل انواع مختلف ویژگی‌های طبیعی گسترش می‌یابد، اما چرا ما واقعاً می‌خواهیم ماشین‌ها شبیه ما باشند؟

در زمینه عضلات مصنوعی، گریس می‌تواند برای توانبخشی و جایگزینی اعضای بدن پس از از دست دادن آنها اهمیت داشته باشد. سایر دستگاه‌های این چنینی نیز می‌توانند به بهبود کیفیت زندگی افراد کمک کنند.