Il tessuto robotico può favorire l'esplorazione dello spazio e l'assistenza medica

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Immagina una seconda pelle che si contorce a comando ed è piena di sensori. Questo è esattamente ciò che i ricercatori della Purdue University stanno cercando di fare con il loro sviluppo di un tessuto robotico.

Il concetto di tessuto robotico è quello di un morbido esoscheletro o tessuto muscolare fatto di sensori elettronici e leghe a memoria di forma, tutti tessuti e configurati in un materiale di cotone. Il risultato finale è una sorta di "pelle" che può essere posizionata attorno a materiali deformabili che danno al "robot" la sua forma.

Il risultato finale è una sorta di tessuto "muscolare" che consentirebbe di utilizzare la pelle in una varietà di modi - per creare robot istantanei "wormworm", come un tuta di resistenza per esseri umani sottoposti a forti forze g o carichi, o anche come dispositivo medico programmabile che può essere fatto modellare appositamente per un i bisogni del paziente.

Creazione di tessuto robotico

Tradizionalmente, i robot sono sempre stati creati usando il corpo umano e il suo scheletro interno come modello. Questo di solito significa cerniere dove sarebbero le articolazioni, forti aste di metallo dove sarebbero le ossa e la complessa meccanica per raggiungere l'equilibrio e la destrezza durante la locomozione.

Studenti di dottorato Gli studenti di dottorato Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian e Kramer hanno pubblicato un articolo presentato alla conferenza internazionale su robot e sistemi intelligenti a settembre, che trasforma l'intero concetto al suo interno testa. Invece di usare l'approccio di uno scheletro interno, questi ricercatori hanno creato una sorta di esoscheletro robotico che può essere utilizzato in molti più modi di un robot tradizionale.

Come usare la pelle robotizzata

L'operazione di base della pelle robotica è simile a un muscolo umano o alle contrazioni di un verme di pollice. La lega a memoria di forma che viene infilata nel panno di cotone può avvolgere se riscaldata, causando il tessuto spostarsi nella direzione desiderata e il polimero flessibile combinato con quei fili fornisce il rilevamento funzionalità. La professoressa Rebecca Kramer della Purdue University, che ha guidato il gruppo di ricerca, lo ha spiegato sul tema Sito web Purdue come robot esterno con la capacità di azionare e rilevare a comando.

Abbiamo integrato sia l'attivazione che il rilevamento, mentre la maggior parte dei tessuti robot attualmente in fase di sviluppo presenta solo sensori o altri componenti elettronici che utilizzano filo conduttivo.

La ricerca è stata finanziata attraverso il NASA Early Career Faculty Award. Questa sarebbe chiaramente una tecnologia utile nelle operazioni spaziali della NASA, dal momento che un "robot morbido" potrebbe facilmente essere trasportato e fabbricato rapidamente su un ambiente remoto come la Luna o Marte, con pochissimo sforzo. Un robot del genere avrebbe una bassa richiesta di energia mentre strisciava o si nascondeva in un ambiente alieno. I sensori collegati sarebbero in grado di raccogliere informazioni ambientali.

Kramer ha spiegato questo tecnologia robotica Gadget, robot, tecnologia: i migliori 5 subalterniVuoi parlare di tecnologia? Quindi dovresti dare un'occhiata a questi subreddit. Reddit è il melting pot per discussioni e grida, e questi subreddit non sono solo per nerd geek. Leggi di più è un'alternativa a bassa potenza al vecchio giunto a cerniera robotico - invece di tenere un giunto in posizione, il tessuto robot può essere “bloccato in posizione” per mantenere la posizione.

Tale approccio consente a qualsiasi oggetto di diventare un robot, perché "... tutta la tecnologia robotica è nel tessuto o nella pelle".

Valorizzazione del corpo umano

Oltre all'esplorazione dello spazio, questa pelle robotizzata potrebbe anche fornire ulteriori miglioramenti al corpo umano. Questi sono un po 'più sottili di quelli più grandi applicazioni esoscheletriche Bionic Humans: Exoskeleton Technology sta ridefinendo i limitiLa ricerca sull'esoscheletro è in corso da oltre un secolo, dando vita a numerosi prototipi praticabili. Sorprendentemente, tuttavia, si concentrano meno sulla forza sovrumana e più sul miglioramento della resistenza e della qualità della vita. Leggi di più Matt ha recentemente descritto, ma non per questo meno impressionante. Ad esempio, mentre i piloti attualmente usano "tute anti-G" specializzate esistenti che restringono le gambe e lo stomaco durante le manovre di forza G elevata per mantenere sangue nella parte superiore del corpo, questo tipo di tessuto robotizzato potrebbe fornire punti di pressione più precisi sul corpo rispetto alle camere d'aria che quelle si adattano fornire.

Ciò potrebbe migliorare l'efficacia di tali semi, consentendo agli esseri umani di affrontare forze g maggiori, di pilotare imbarcazioni più avanzate o di gestire in sicurezza viaggi nello spazio ad alta velocità. Questo non è abbastanza come il esempi di bio-hacking Biohacking: la tendenza inquietante ma emozionante nella modifica del corpo"Mi dispiace per il casino", dice Steve Haworth, mentre scendiamo le scale per il teatro chirurgico, dove fonde la tecnologia di consumo e il corpo umano per produrre un corpo unicamente funzionale modifiche. Leggi di più che Andre ha recentemente coperto, ma è abbastanza vicino.

Applicazioni mediche della pelle robotizzata

Delle molte applicazioni di questa tecnologia, il settore medico può trarre beneficio dalla maggior parte di esse. Non solo il materiale può adattarsi perfettamente all'articolazione o all'arto di una persona, ma i sensori integrati potrebbero fornire ai medici un modo semplice per monitorare la fisiologia di un paziente.

Una fionda o un cast possono rapidamente diventare una tecnologia di vecchia scuola, poiché sensori integrati e polimeri programmabili vengono inseriti in quella che può apparire come una semplice benda.

Non solo la lega a memoria di forma può fornire qualsiasi livello di compressione richiesto dal medico, ma il polimero flessibile i sensori potrebbero monitorare i segni vitali, rilevare la presenza di infezione o monitorare e avvisare il medico quando la lesione è completamente guarito.

Anche senza sensori, la tecnologia della lega programmabile da sola potrebbe fornire tute per il corpo avanzate per le persone disabili che richiedono supporto articolare o degli arti per la mobilità. Matt potrebbe affermare che questo è un altro modo in cui la tecnologia sta andando influenzare l'evoluzione umana Come la tecnologia può influenzare l'evoluzione umanaNon esiste un singolo aspetto dell'esperienza umana che non sia stato toccato dalla tecnologia, compresi i nostri stessi corpi. Leggi di più , ma forse in questo caso, sarebbe una buona cosa.

Cosa ne pensi di questa nuova tecnologia? Riesci a pensare ad altre fantastiche applicazioni creative per questo? Facciamo brainstorming nella sezione commenti qui sotto!

Crediti immagine: Mano nella benda Via Shutterstock, braccio robotico Via Shutterstock, Di Studio tramite Shutterstock, andrea cristane tramite Shutterstock