قد يعزز النسيج الروبوتي استكشاف الفضاء والرعاية الطبية

الإعلانات

تخيل بشرة ثانية تتعارض مع الأمر ومليئة بأجهزة الاستشعار. هذا هو بالضبط ما يحاول الباحثون في جامعة بوردو القيام به بتطوير نسيج روبوتي.

مفهوم النسيج الآلي هو هيكل خارجي ناعم أو نسيج عضلي مصنوع من أجهزة استشعار إلكترونية وسبائك ذاكرة الشكل ، وكلها منسوجة ومكوّنة في مادة قطنية. والنتيجة النهائية هي نوع من "الجلد" يمكن وضعه حول مواد مشوهة تعطي "الروبوت" شكله.

والنتيجة النهائية هي نوع من النسيج "العضلي" الذي يسمح باستخدام الجلد بعدة طرق - لإنشاء روبوتات "دودة صغيرة" فورية ، دعوى التحمل للبشر تحت قوى g الثقيلة أو الأحمال ، أو حتى كجهاز طبي قابل للبرمجة يمكن صنعه لتشكيل نفسه خصيصًا ل احتياجات المريض.

خلق نسيج روبوتي

تقليديا ، تم إنشاء الروبوتات دائما باستخدام جسم الإنسان والهيكل العظمي الداخلي كنموذج. هذا يعني عادة مفصلات حيث تكون المفاصل ، وقضبان معدنية قوية حيث تكون العظام ، والميكانيكا المعقدة لتحقيق التوازن والبراعة أثناء الحركة.

طلاب الدكتوراه طلاب الدكتوراه ميشيل يوين وجينيفر كايس جوستين سيبل وأرون شيريان وكرامر نشروا ورقة قدمت في المؤتمر الدولي حول الروبوتات والأنظمة الذكية في سبتمبر ، والتي تحول هذا المفهوم برمته إلى رئيس. بدلاً من استخدام نهج الهيكل العظمي الداخلي ، ابتكر هؤلاء الباحثون نوعًا من الهيكل الخارجي الآلي يمكن استخدامه في العديد من الطرق أكثر من الروبوت التقليدي.

كيفية استخدام الجلد الآلي

تشبه العملية الأساسية للجلد الروبوتي العضلة البشرية ، أو تقلصات الدودة الصغيرة. يمكن لفائف سبائك الذاكرة الشكلية الملولبة بقطعة قماش قطنية عند تسخينها ، مما يتسبب في تلف القماش التحرك في الاتجاه المطلوب والبوليمر المرن مع تلك الخيوط توفر الاستشعار قدرات. وأوضحت الأستاذة في جامعة بوردو ريبيكا كرامر ، التي قادت فريق البحث ، ذلك على الموقع موقع بوردو باعتباره روبوتًا خارجيًا لديه القدرة على التفعيل والإحساس بالأمر.

لقد قمنا بدمج كل من التشغيل والاستشعار ، في حين أن معظم الأقمشة الآلية قيد التطوير حاليًا تتميز بالاستشعار فقط أو المكونات الإلكترونية الأخرى التي تستخدم الخيط الموصل.

تم تمويل البحث من خلال جائزة وكالة ناسا للتوظيف المبكر. من الواضح أن هذه ستكون تقنية مفيدة في عمليات ناسا الفضائية ، لأن مثل هذا "الروبوت اللين" يمكن بسهولة يتم نقلها وتصنيعها بسرعة في بيئة بعيدة مثل القمر أو المريخ ، بجهد قليل جدًا. مثل هذا الروبوت سيكون له متطلبات طاقة منخفضة لأنه يزحف حول أو يحفر في بيئة غريبة. ستكون أجهزة الاستشعار المرفقة قادرة على جمع المعلومات البيئية.

وأوضح كرامر أن هذا التكنولوجيا الآلية الأدوات ، الروبوتات ، التقنية: أفضل 5 نقاط فرعيةتريد التحدث عن التكنولوجيا؟ ثم يجب عليك التحقق من هذه subreddits. Reddit هو وعاء الانصهار للمناقشات والصيحات ، وهذه subreddits ليست المهووسين المهووسين فقط. قراءة المزيد هو بديل منخفض الطاقة لمفصل المفصل الآلي القديم - بدلاً من إمساك المفصل في موضعه ، يمكن "تثبيت النسيج الآلي في مكانه" للحفاظ على وضعه.

يسمح هذا النهج لأي كائن أن يصبح روبوتًا ، لأن "... كل التكنولوجيا الروبوتية موجودة في النسيج أو الجلد."

تعزيز جسم الإنسان

بالإضافة إلى استكشاف الفضاء ، يمكن أن يوفر هذا الجلد الآلي تحسينات إضافية لجسم الإنسان. هذه أكثر دقة إلى حد ما من الأكبر تطبيقات الهيكل الخارجي Bionic Humans: تكنولوجيا الهيكل الخارجي تعيد تعريف الحدودأبحاث Exoskeleton جارية منذ أكثر من قرن ، مما أدى إلى عدد من النماذج الأولية القابلة للحياة. والمثير للدهشة ، على الرغم من ذلك ، أنها تركز بشكل أقل على قوة الإنسان الفائقة وأكثر على تحسين القدرة على التحمل وجودة الحياة. قراءة المزيد وصف مات مؤخرًا ، ولكن ليس أقل إثارة للإعجاب. على سبيل المثال ، في حين أن الطيارين يستخدمون حاليًا "الدعاوى المضادة لـ G" المتخصصة الموجودة التي تقيد الساقين والمعدة أثناء مناورات G-Force العالية للحفاظ على الدم في الجزء العلوي من الجسم ، وهذا النوع من النسيج الآلي يمكن أن يوفر نقاط ضغط أكثر دقة على الجسم من المثانات الهوائية التي تناسبها تزود.

هذا يمكن أن يعزز فعالية تلك الدعاوى ، مما يسمح للبشر بمواجهة قوى أكبر ، أو قيادة طائرات أكثر تقدمًا ، أو التعامل بأمان مع السفر عالي السرعة إلى الفضاء. هذا ليس تماما مثل أمثلة القرصنة الحيوية Biohacking: الاتجاه المخيفة والمثيرة في تعديل الجسم"آسف على الفوضى" ، يقول ستيف هاوورث ، بينما نسير على الدرج إلى غرفة العمليات الجراحية ، حيث يدمج التكنولوجيا الاستهلاكية والجسم البشري لإنتاج جسم وظيفي فريد التعديلات. قراءة المزيد التي قام أندريه بتغطيتها مؤخرًا ، لكنها قريبة جدًا.

التطبيقات الطبية للبشرة الروبوتية

من بين العديد من التطبيقات لهذه التكنولوجيا ، قد يستفيد المجال الطبي من معظمها. لا يمكن للمادة أن تتوافق تمامًا مع مفصل أو طرف الشخص فحسب ، بل يمكن أن توفر المستشعرات المدمجة للأطباء طريقة سهلة لمراقبة فسيولوجيا المريض.

قد تصبح القاذفة أو الجبيرة بسرعة تقنية المدرسة القديمة ، حيث يتم ربط أجهزة الاستشعار المدمجة والبوليمرات القابلة للبرمجة في ما قد يبدو كضمادة بسيطة.

لا يمكن فقط أن توفر سبيكة ذاكرة الشكل أي مستوى من الضغط المطلوب من قبل الطبيب ، ولكن أيضًا البوليمر المرن يمكن لأجهزة الاستشعار مراقبة العلامات الحيوية أو اكتشاف وجود العدوى أو مراقبة وتنبيه الطبيب عندما تكون الإصابة كاملة تلتئم.

حتى بدون أجهزة استشعار ، يمكن لتكنولوجيا السبائك القابلة للبرمجة وحدها توفير بدلات جسم متطورة للأشخاص المعاقين الذين يحتاجون إلى دعم المفاصل أو الأطراف للتنقل. قد يدعي مات أن هذه طريقة أخرى تسير بها التكنولوجيا تؤثر على تطور الإنسان كيف يمكن للتكنولوجيا أن تؤثر على التطور البشريلا يوجد جانب واحد للتجربة الإنسانية التي لم تمسها التكنولوجيا ، بما في ذلك أجسامنا. قراءة المزيد ، ولكن ربما في هذه الحالة ، سيكون ذلك أمرًا جيدًا.

ما رأيك في هذه التكنولوجيا الجديدة؟ هل يمكنك التفكير في أي تطبيقات أخرى رائعة ومبتكرة لذلك؟ دعونا العصف الذهني في قسم التعليقات أدناه!

ائتمانات الصورة: ضمادة ضمادة عبر Shutterstock ، الذراع الروبوتية عبر Shutterstock ، دي ستوديو عبر Shutterstock ، أندريا كريستان عبر Shutterstock