تطوير عضلة صناعية ذكية تحاكى عمل العضلة البشرية

نجح باحثون من جامعة "سيول الوطنية" بكوريا الجنوبية في تطوير عضلة صناعية ذكية تحاكي طريقة عمل العضلات والأوتار البشرية، في خطوة قد تساهم في إنتاج جيل جديد من الروبوتات القادرة على الحركة والإحساس بصورة أكثر طبيعية.

تعتمد التقنية الجديدة على قنوات من المعدن السائل مدمجة داخل مادة مرنة تُعرف بإسم "الإيلاستومر البلوري السائل"، مما يسمح للعضلة بالحركة والاستشعار الذاتي في الوقت نفسه دون الحاجة إلى حساسات خارجية منفصلة ، وتنقبض العضلة الصناعية عند تعرضها للتحفيز الكهربائي، كما تستطيع قياس القوة الداخلية ومستوى التمدد بشكل فوري.

يتكون النظام من جزأين يحاكيان وظيفة العضلات والأوتار في الجسم البشري؛ حيث تعمل إحدى القنوات المعدنية السائلة كعنصر حركي يولد الانقباض عبر التسخين، بينما تعمل قناة أخرى كحساس يرصد التغيرات في القوة والتشوهات أثناء الحركة ، ويمنح هذا التصميم الروبوت القدرة على مراقبة حالته الحركية ذاتياً بدون الاعتماد على أنظمة استشعار إضافية.

اختبر الفريق البحثي أصابع روبوتات قابضة تعتمد على العضلات الصناعية الجديدة، وتمكنت هذه الأنظمة من التقاط الأجسام برفق مع تحديد درجة صلابتها وحجمها بشكل تلقائي ، كما استخدم الباحثون عضلتين صناعيتين تعملان بشكل متعاكس على غرار العضلات البيولوجية، ما ساعد في تحسين دقة الحركة وتسريع عمليات الانقباض والانبساط.

ورغم النتائج الإيجابية، أشار العلماء إلى وجود بعض التحديات التقنية التي تحتاج مزيداً من التطوير، مثل تراكم الحرارة داخل العضلة الصناعية أثناء الحركات المتكررة، ما قد يؤدي إلى تراجع الدقة وحدوث انحرافات في القوة الناتجة ، واقترح الباحثون حلولاً متعددة لتحسين الأداء من بينها استخدام مواد أرق وإضافة قنوات تبريد داخلية أو دمج أنظمة تبريد تعتمد على وحدات "بلتيير" ، ويرى الباحثون أن الابتكار الجديد قد يساعد في تطوير روبوتات بشرية أكثر قدرة على التفاعل مع البيئة المحيطة بطريقة آمنة وطبيعية.