Vznikají umělé svaly pro protézy i roboty. Jednou můžou pomoct kardiakům i lidem po amputaci
Asi nejoriginálnějším vynálezem člověka je kolo, protože v přírodě nic podobného nenajdete. Na točivém pohybu je založená většina naší techniky, od vozu taženého zvířaty až po tryskové letadlo. Přesto kolo nad svaly nevítězí všude. Dobře pracuje jen tehdy, když se mu vytvoří ideální podmínky, zatímco lidské a zvířecí síle nevadí voda, prach, vítr, horko ani zima. A tak se konstruktéři snaží vyvinout svalová vlákna, která by dokázala totéž nebo ještě víc.
Dnešní roboti jsou vyrobení z pevných materiálů a skládají se z jemných mechanismů, které jim umožňují vykonávat přesné pohyby při plnění specifických úkolů, uvedl profesor Ryan Truby, vedoucí biomechanické laboratoře na Northwestern University. „Ale reálný svět je velmi složitý a neustále se mění. Aby se budoucí roboti pohybovali přirozeněji a bezpečněji v nestrukturovaných prostředích, musíme je navrhnout podobně jako lidská těla – s pevnou tvrdou kostrou a měkkými svaly. Naším cílem proto je vytvořit roboty z flexibilních materiálů inspirované biologickými organismy, kteří by byli schopni reagovat na nepředvídatelnost reálného světa. To znamená sestrojit prakticky použitelné umělé svaly, ale také kosti a šlachy. Pokud to dokážeme, získáme mnohem odolnější, přizpůsobivější a efektivnější roboty.“ To není jediný důvod, proč vědci usilují o vývoj umělých svalů, jež by nepotřebovaly motory a další pohyblivé mechanické prvky, ale pracovaly by na podobných principech jako ty naše. Jinou možnost využití představují takzvané exoskeletony – obleky násobící sílu a další schopnosti člověka. Pokud si pod tím nic nepředstavujete, vzpomeňte si na druhý díl ságy o Vetřelci. V něm hrdinové s pomocí takových zařízení bojují.
Umělé svaly by také umožnily zkonstruovat dokonalejší a lehčí protetické náhrady končetin nebo některé druhy pohybových a polohových senzorů. Ale nejspíš se uplatní i v celé řadě dalších zařízení. Sval je totiž mnohem jednodušší, lehčí, a přitom odolnější než dnešní systémy skládající se z motorů, složitých převodů a regulačních systémů. Současnou techniku je obtížné miniaturizovat, zatímco svalové vlákno je malé už z principu.
Umělé svaly experimentálně fungují například v miniaturních létajících dronech s křídly podobnými hmyzu. Velkou perspektivu mají v robotice: manipulátor řízený svalem uchopí předmět citlivěji a přesněji. Noha ovládaná svaly překonává terénní překážky lépe než
Tento článek je součástí balíčku PREMIUM.
Odemkněte si exkluzivní obsah a videa!
