Robotisk stoff May Advance Space Exploration og medisinsk behandling

Tenk deg en annen hud som forteller på kommando og er fylt med sensorer. Det er akkurat hva forskere ved Purdue University prøver å gjøre med utviklingen av et robott stoff.

Konseptet med robott stoff er det av et mykt exoskelett eller muskelvev laget av elektroniske sensorer og form-minne legeringer, alle vevd og konfigurert i et bomullsmateriale. Sluttresultatet er en slags “hud” som kan plasseres rundt deformerbare materialer som gir “robot” dens form.

Sluttresultatet er en slags “muskel” stoff som ville tillate huden å bli brukt på en rekke måter - å skape øyeblikkelig “inchworm” roboter, som en utholdenhetskjole for mennesker under store g-krefter eller belastninger, eller til og med som en programmerbar medisinsk enhet som kan gjøres for å forme seg spesielt for pasientens behov.

Opprette Robotisk stoff

Tradisjonelt har robotter alltid blitt opprettet ved hjelp av menneskekroppen og det indre skjelettet som modell. Dette betyr vanligvis hengsler hvor leddene ville være, sterke metallstenger hvor bein ville være, og den komplekse mekanikken for å oppnå balanse og fingerfrekvens under bevegelse.

Doktorgrads doktorgradsstudenter Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian og Kramer publiserte et papir som ble presentert på den internasjonale konferansen om intelligente roboter og systemer i september, som slår hele konseptet på hodet. I stedet for å bruke tilnærmingen til et indre skjelett, skapte disse forskerne en slags robotisk eksoskelett som kan brukes på mange flere måter enn en tradisjonell robot.

Hvordan bruke Robotic Skin

Den grunnleggende operasjonen av robothuden ligner en menneskelig muskel, eller sammentringene av en tommevorm. Formen-minneslegeringen som er gjenget i bomullskluten, kan spole når den blir oppvarmet, noe som gjør at stoffet beveger seg i ønsket retning, og fleksibel polymer kombinert med disse trådene gir avkjenningsmuligheter. Purdue University Professor Rebecca Kramer, som ledet forskergruppen, forklarte det på Purdues nettside som en ekstern robot med evnen til å aktivere og føle på kommandoen.

Vi har integrert både aktivering og sensing, mens de fleste robottyper som for øyeblikket er i utvikling, kun har sensorer eller andre elektroniske komponenter som bruker ledende tråd.

Forskningen ble finansiert gjennom NASA Early Career Faculty Award. Dette ville tydeligvis være en teknologi som er nyttig i NASAs romoperasjoner, siden en slik “myk robot” kan lett transporteres og produseres raskt på et eksternt miljø som månen eller mars, med svært liten innsats. En slik robot ville ha lavt strømkrav ettersom det kryper rundt eller går i et fremmed miljø. Vedlagte sensorer vil kunne samle miljøinformasjon.

Kramer forklarte at denne robotteknikken Gadgets, Robots, Tech: The Best 5 Subreddits Gadgets, Roboter, Tech: The Best 5 Subreddits Du vil snakke tech? Da bør du sjekke ut disse subreddits. Reddit er smeltedigel for diskusjoner og shout-outs, og disse subreddits er ikke bare for geeknerds. Les mer er et lavere kraftalternativ til det gamle robothengsleddet - i stedet for å holde en ledd i posisjon, kan robottet være “låst på plass” for å opprettholde posisjonen.

En slik tilnærming tillater ethvert objekt å bli en robot, fordi “... all robotteknologi er i stoffet eller huden.”

Forbedring av menneskekroppen

I tillegg til romutforskning, kan denne robottek huden også gi ytterligere forbedringer til menneskekroppen. Disse er noe subtilere enn de større eksoskeletiske applikasjonene. Bioniske mennesker: Exoskeleteteknologi er redefinerende grenser. Bioniske mennesker: Exoskeleteteknologi er omdefinering av grenser. Exoskeletonforskning har vært i gang i over et århundre, noe som resulterte i en rekke levedyktige prototyper. Overraskende nok fokuserer de mindre på supermenneskelig styrke og mer på å forbedre utholdenhet og livskvalitet. Les mer Matt nylig beskrevet, men ikke mindre imponerende. For eksempel, mens piloter for tiden bruker eksisterende spesialiserte “anti-G-drakter” som begrenser bena og magen under høye G-force manøvrer for å holde blod i overkroppen, kan denne typen robust stoff gi mer nøyaktige trykkpunkter på kroppen enn luftblærene som de passer til.

Dette kan øke effektiviteten av dekkene, slik at mennesker kan møte større g-krefter, å styre mer avansert håndverk, eller å håndtere høyhastighets romfart på en sikker måte. Dette er ikke helt som biohacking-eksemplene. Biohacking: Den skumle, men spennende trenden i kroppsendring Biohacking: Den skumle, men spennende trenden i kroppsmodifisering Beklager rotet, sier Steve Haworth, mens vi går ned trappene til kirurgisk teater, hvor han slår sammen forbrukerteknologi og menneskekroppen for å produsere unikt funksjonelle kroppsendringer. Les mer som Andre nylig dekket, men det er ganske nært.

Medisinsk bruk av Robotic Skin

Av de mange bruksområdene til denne teknologien kan det medisinske feltet dra nytte av hoveddelen av dem. Ikke bare kan materialet passe perfekt til en persons felles eller lem, men de innebygde sensorene kan gi leger en enkel måte å overvåke pasientens fysiologi på.

En slynge eller et kast kan raskt bli eldgammel teknologi, da innebygde sensorer og programmerbare polymerer blir gjenget inn i det som kan oppstå som en enkel bandasje.

Ikke bare kan formminnelegeringen gi et kompresjonsnivå som doktoren krever, men de fleksible polymersensorene kan overvåke vitale tegn, oppdage tilstedeværelse av infeksjon eller overvåke og varsle legen når skadene er helt helbredet..

Selv uten sensorer, kan den programmerbare legeringsteknologien alene gi avanserte kroppsdrakter til funksjonshemmede personer som krever ledd eller leddstøtte for mobilitet. Matt kan hevde at dette er en annen måte at teknologien kommer til å påvirke menneskelig evolusjon Hvordan teknologi kan påvirke menneskelig evolusjon Hvordan teknologi kan påvirke menneskelig evolusjon Det er ikke et enkelt aspekt av menneskelig erfaring som ikke har blitt rørt av teknologi, inkludert våre veldig kropper. Les mer, men kanskje i dette tilfellet, det ville være en god ting.

Hva synes du om denne nye teknologien? Kan du tenke på noen andre kule, kreative applikasjoner for det? La oss ha brainstorm i kommentarfeltet nedenfor!

Billedkreditter: Forbind bandasje Via Shutterstock, robotarm Via Shutterstock, Di Studio via Shutterstock, andrea cristane via Shutterstock

Utforsk mer om: Astronomi, Robotikk.