MY.UAНовини
Тепер зовсім як люди: у Гарварді створили найприродніші 3D-друковані м’язи для м’яких роботів

Тепер зовсім як люди: у Гарварді створили найприродніші 3D-друковані м’язи для м’яких роботів

Тепер зовсім як люди: у Гарварді створили найприродніші 3D-друковані м’язи для м’яких роботів - Фото 1
3D-принтер Гарварду створює решітку з активних і пасивних штучних м'язових ниток. (Лабораторія Льюїса / Гарвардська школа інженерних та прикладних наук SEAS) / New Atlas

Наближається той день, коли ви зможете пройти повз робота і навіть не здогадатися, що це робот. Протягом років розробок ми наділили роботів скелетами, мізками, органами чуття і навіть нервовою системою. М’язи виявилися особливо складними.


Дослідники з Гарвардської школи інженерних та прикладних наук імені Джона А. Полсона розробили метод 3D-друку штучних м’язоподібних ниток, рух яких фактично запрограмований безпосередньо в самому матеріалі.

Їхня робота, здається, є найбільш наближеною до людиноподібних м’язів серед усіх систем робототехнічних м’язів, що існують. Річ у тім, що природний світ потребує гнучкості. Все, від дерев до восьминогів, згинається і скручується. Ми також побудували людський світ, який вимагає такої ж адаптивності. Інфраструктура, одяг, інструменти і навіть соціальна взаємодія — все було розроблено навколо механіки м’яких біологічних тіл.

Чому це важко та важливо

Окрім гнучкості, взаємодія з нашим світом є однією з причин, чому інженери-робототехніки продовжують намагатися зробити машини більш схожими на людей, оснащуючи їх системами зору (очима), мікрофонами (вухами), динаміками (ротом), датчиками дотику та багатьма іншими системами.


Вигляд зблизька на одну з м’язових решіток. (Лабораторія Льюїса / Гарвардська школа інженерних та прикладних наук SEAS) / New Atlas

Ці системи стали надзвичайно функціональними та ефективними. Проте м’язи було важко відтворити. Для людей м’язи — це просто ще одна річ, яку ми не помічаємо. Ви думаєте про те, щоб поворухнути рукою, і раптом вона піднімається, ніби за помахом чарівної палички. Це абсурдно складна біологічна система приводу.

“Ті самі м’язи, що можуть обережно вести пензель по полотну, можуть також вибивати двері, кидати сокири, виконувати балетні па або ловити скляний посуд, що падає, перш ніж він вдариться об підлогу. Такий рівень контролю вражає з інженерної точки зору”, — зазначають дослідники.

Традиційні роботи вже надзвичайно добре рухаються, використовуючи електродвигуни, гідравліку та пневматичні системи. Однак ці системи зазвичай жорсткі, механічно складні та не надто витончені. Справді плавний, органічний рух залишається набагато складнішим для відтворення.

Насправді дослідники вже розробляли м’які робототехнічні м’язи раніше. Пневматичні штучні м’язи, наприклад, використовують стиснене повітря для створення плавного біологічного руху. Інші системи використовують термочутливі метали, електрично чутливі полімери, магнітні матеріали або тросові системи сухожиль, натхненні самим людським тілом. Багато з них є надзвичайно ефективними.

У чому суть технології

Ці системи зазвичай потребують громіздких зовнішніх компресорів, трубопроводів або важких систем підтримки. Інші потребують надзвичайно високої напруги, виділяють надмірне тепло, рухаються повільно або їх важко виготовити у складних формах. У багатьох випадках сам “м’яз” є лише частиною набагато більшої механічної системи.

Спецпроєкти

Дослідники знайшли більш елегантний підхід. Замість того, щоб створювати роботів з окремими двигунами та рухомими механізмами, команда розробила метод 3D-друку штучних, схожих на м’язи, ниток, чий рух фактично запрограмований безпосередньо в матеріалі.

“Наша система поєднує два типи м’яких матеріалів: “активний” рідкокристалічний еластомер, який змінює форму при нагріванні, і пасивний еластомер, який чинить опір деформації. Друкуючи обидва матеріали пліч-о-пліч через сопло, що обертається, ми можемо точно контролювати, як різні частини нитки поводитимуться згодом”, — йдеться у дослідженні.

Активний матеріал стискається вздовж пріоритетного молекулярного напрямку при нагріванні. Оскільки пасивний матеріал чинить опір цьому стисненню, ця невідповідність змушує нитку згинатися, скручуватися, витися або згортатися в спіраль. Обертання сопла під час друку додає ще один рівень контролю, записуючи спіральні візерунки молекулярного вирівнювання безпосередньо в структуру.

Одинарну нитку можна запрограмувати на випрямлення, закручування по спіралі, затягування, скорочення або розширення залежно від того, як розташовані її внутрішні матеріали — без шестерень, жорстких з’єднань або механічних систем післяскладального етапу.

“Наша команда продемонструвала це, надрукувавши м’які решітки та хвилеподібні нитки, які кардинально по-різному деформуються під дією тепла. Деякі структури розширювалися при нагріванні, тоді як інші скорочувалися. В одній демонстрації плоскі решітки перетворювалися на куполоподібні форми. В іншій ми створили м’які захвати, здатні опускатися на об’єкти, стискатися навколо них, піднімати їх і згодом відпускати”, — кажуть дослідники.

Вони додають, що ця технологія з часом може дозволити створити адаптивні м’які роботизовані захвати, активні фільтри, біомедичні пристрої, термочутливі структури та роботизовані системи, що змінюють форму. Оскільки цей підхід сумісний із 3D-друком, він також відкриває двері для високоналаштовуваних архітектур, які було б важко побудувати за допомогою звичайних актуаторів.

Проте все ще існують серйозні обмеження. Наразі система покладається на тепло для активації, що означає, що час відгуку та енергоефективність залишаються складними завданнями. Структури також все ще є експериментальними і далеко не готові замінити традиційні робототехнічні приводи у високонавантажених сферах застосування.


Джерело: New Atlas

Теги за темою
Технології
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Что случится с организмом, если спать в носках: ответ может удивить
TSN
2026-09-12T09:36:46Z
Какой популярный напиток разрушает наши кости
TSN
2026-09-06T07:06:36Z
Учёные обнаружили неожиданную причину бессонницы, которую легко устранить
UAToday
2026-09-05T14:03:20Z
Еда постоянно застревает в горле: что может скрываться за этим симптомом
TSN
2026-09-12T12:18:51Z
Сахар маскируется даже в "здоровой" пище: что скрывают этикетки на продуктах
Знай
2026-09-14T13:21:48Z
Ногти могут сигнализировать о скрытых болезнях: на какое изменение следует обратить внимание
TSN
2026-09-14T12:51:43Z
Сжигает самый опасный жир в мышцах: ученые открыли удивительное свойство популярной ягоды
TSN
2026-09-08T20:09:43Z
"Могу умереть послезавтра": муж Денисенко рассказал о тяжелой болезни
Фокус
2026-09-08T15:48:57Z
Почему врачи советуют есть сало каждый день: какая его польза для здоровья
TSN
2026-09-12T09:36:37Z
Эти двенадцать причесок омолаживают после 60 лет: стилисты советуют обратить на них внимание
TSN
2026-09-14T11:36:42Z
Станет украшением зимнего сада: что посадить в сентябре, чтобы увидеть цветы в феврале
Gazeta UA
2026-09-14T09:39:27Z
Эти пары знаков Зодиака имеют сильнейшую сексуальную химию: кого буквально тянет друг к другу
TSN
2026-09-08T16:09:26Z
Зачем опытные хозяйки кладут в кроссовки на зиму крупу: действенный трюк, проверенный временем
TSN
2026-09-14T14:06:15Z
Психологи объяснили, как воспитывать мальчиков и девочек без навязанных стереотипов
Знай
2026-09-14T16:45:10Z
Выглядит странно, но работает: зачем медные предметы натирают кетчупом
GlavRed
2026-09-14T16:21:25Z
Пять признаков, которые помогут понять, что на этом месте будет много белых грибов
TSN
2026-09-13T09:51:03Z
Почему никогда нельзя оставлять ключ в дверях: что об этом говорят эксперты и народные приметы
TSN
2026-09-08T09:48:58Z
Когда копать свеклу, чтобы была сладкой и сочной: ориентируемся не только на календарь
Gazeta UA
2026-09-11T11:06:36Z
Массовая стычка во время паломничества: в Умани хасиды подрались с местными жителями
Comments UA
2026-09-14T11:42:26Z
Муж погиб, пытаясь спасти жену: что известно о трагедии в джакузи
TSN
2026-09-13T11:51:27Z
Побег от ТЦК грозит штрафом до 25 500 грн: когда могут посадить на 5 лет
Знай
2026-09-11T14:21:54Z
Дроны атакуют Краснодарский край и Сочи: раздаются взрывы, слышен пролет дронов
Новости Украины
2026-09-14T04:06:40Z
Мошенники выманили у 13-летней дочери военного $54 550 и 90 000 грн: полиция вернула деньги
Знай
2026-09-14T17:00:46Z
В реанимации скончался руководитель медцентра, на которого покушались в Киеве, - СМИ
Комсомольская правда
2026-09-14T16:55:58Z
Трагедия возле Коблево: взрыв мины унес жизни супругов
MY.UA
2026-09-12T14:00:26Z
На Днепропетровщине мужчина стрелял в 13-летнего парня: причина шокирует
TSN
2026-09-08T14:21:57Z
Россия содрогалась от взрывов: где бушуют пожары
Comments UA
2026-09-12T04:36:01Z
Галкин на свежем фото показал 77-летнюю Пугачеву и свозил ее в страну, где она никогда не была
TSN
2026-09-11T11:12:13Z
Четыре попытки ЭКО и изменение фигуры: Настя Каменских окончательно поставила точку с собственной беременностью
Comments UA
2026-09-08T09:57:00Z
Анита Луценко засветилась с новыми кохами после развода
Gazeta UA
2026-09-14T15:30:07Z
Женя Кот показал 2-летнюю дочь в больнице: "сказывается сидение в укрытии"
Знай
2026-09-12T03:06:40Z
Наталья Валевская устроила нежную фотосессию в ярком мини-платье
Gazeta UA
2026-09-14T16:09:42Z
Украина примет участие в "Евровидении-2027": почему изменят формат нацотбора
MY.UA
2026-09-14T15:16:36Z
Неринга Крижюте в латексном комбинезоне засветила пышные формы
Gazeta UA
2026-09-13T01:24:30Z
Артур Логай после несчастного инцидента с оторванным пальцем сменил амплуа: чем теперь занимается актер
TSN
2026-09-11T15:18:56Z
Миллионы для дочери Кличко: стали известны подробности о наследстве Хайден Панеттьери
Новости Украины
2026-09-10T20:09:30Z
"Это приговор Зеленскому": нардеп рассказал, за что приговорили к заключению "друга" президента
Comments UA
2026-09-14T14:48:47Z
Путин хочет большего, чем территории Украины: раскрыт неожиданный инсайд о новом замысле Кремля
Comments UA
2026-09-14T09:51:56Z
Власти могут потерять контроль над Радой: решение Зеленского изменит все
Comments UA
2026-09-14T15:33:10Z
Путин поставил Зеленскому ультиматум: после этого заявления все может измениться
Comments UA
2026-09-03T12:09:35Z
КНДР готовит 50 тысяч военных: Зеленский о масштабах помощи России
MY.UA
2026-09-14T17:04:30Z
Каждый визит европейских политиков в Украину вызывает зубной скрежет в москве, – эксперт об ударе рф по поезде
Знай
2026-09-14T17:00:57Z
Лукашенко нашел неожиданный способ унизить Путина: раскрыт неожиданный план Минска в войне
Comments UA
2026-09-14T11:00:22Z
Ракеты «Фламинго» уничтожили часть химического завода в российском Волгограде
Новости Украины
2026-09-14T09:03:57Z
Что действительно стоит за массированными атаками РФ по Западу Украины: раскрыт опасный план Путина
Comments UA
2026-09-14T07:45:13Z
Церковный праздник 14 сентября: что делают на Воздвижение, чтобы защитить дом
Comments UA
2026-09-14T03:30:47Z
Как оформить "зимние" 19 400 грн: инструкция для разных категорий населения
Знай
2026-09-14T04:15:11Z
Пособие по уходу от ПФУ: четыре категории получателей, условия и документы
Знай
2026-09-14T15:21:12Z
Денег уже не хватит на всех: кому в первую очередь могут задержать соцвыплаты
Comments UA
2026-09-10T16:24:05Z
Выплаты переселенцам могут приостановить: какие данные теперь проверяют
Новости Украины
2026-09-14T16:18:07Z
Церковный календарь на октябрь 2026 года: новая дата Покрова Пресвятой Богородицы
TSN
2026-09-14T16:12:35Z
Российский баллистический «франкенштейн»: 95 иностранных компонентов в ракетах РМ-48У
MY.UA
2026-09-10T13:09:17Z
5 млрд грн на школьные укрытия: как украинские школьники учатся под ракетами и дронами
Знай
2026-09-10T13:06:35Z
Мобилизовать могут в 18 лет: юрист назвал главный подвох
Знай
2026-09-10T12:00:22Z
Резкое похолодание накроет Украину: когда выпадет первый снег
Знай
2026-09-13T03:06:16Z
Украину вскоре накроет сильное похолодание: синоптики назвали точные даты и указали, где оно "разразится" первым
TSN
2026-09-10T18:09:33Z
Осень начнется не так, как ожидалось: синоптик предупредил украинцев о погоде в сентябре
Знай
2026-09-08T07:36:32Z
Тараканы, обвалившийся потолок и оголённые провода: пациенты показали условия в больнице №4 в Киеве
Знай
2026-09-14T14:48:50Z
Лето возвращается в Украину: когда температура подскочит до +28°
TSN
2026-09-14T17:03:42Z
Аренда автономного дома под Киевом от $2500: до конца года подорожает еще на 10%
Знай
2026-09-14T16:57:07Z
Не понимают даже военные: на что действительно рассчитывает Зеленский
Comments UA
2026-09-13T12:45:07Z
Неожиданные удары ВСУ: поражены РЛС С-400 в Сочи и базы дронов РФ
MY.UA
2026-09-14T10:23:33Z
"Бабье лето" в Украине: когда потеплеет до +26
Фокус
2026-09-14T12:06:28Z
Нужно признать суперконтинентом: Гондвана оказалась гораздо больше, чем считалось
ZN UA
2026-09-14T12:27:45Z
Вы лопаете её годами: почему пузырчатая плёнка едва не стала модным интерьером
Comments UA
2026-09-14T06:33:56Z
"Мы подумали о наших фанатах": Blizzard объяснила, почему анонсировала шутер StarCraft за четыре года до релиза
GameMag
2026-09-13T23:01:45Z
Магнитные бури 7-8 сентября: какой будет их активность
TSN
2026-09-07T06:24:41Z
«Волшебник страны Оз»: Разработчики Lies of P зарегистрировали торговую марку Wonders of O
GameMag
2026-09-14T16:43:02Z
«Спасибо, Аша-сан»: Глава Xbox Аша Шарма навестила Хидео Кодзиму — фото в Kojima Productions
GameMag
2026-09-14T16:37:34Z
Здесь ходил апостол Павел: в древнем городе обнаружили надписи, посвященные неизвестному культу
Фокус
2026-09-14T08:00:39Z
Покупка за бесценок из секонд-хенда удивила коллекционеров: цена поразила
GlavRed
2026-09-13T15:12:01Z
Может ли сознание покидать тело: эксперимент учёных дал неожиданный результат
TSN
2026-09-12T08:51:21Z
Газ останется по 7,96 грн: какие платежки получат украинцы с октября
Знай
2026-09-14T15:36:39Z
Пенсионерам обещают дополнительные 300 грн
Знай
2026-09-13T17:06:44Z
Остерегайтесь анкет о повышении пенсий: можно потерять все до копейки
Знай
2026-09-13T18:45:08Z
Страшные удары по энергетике: украинцев может ждать до 90 ракет за атаку
Знай
2026-09-14T05:06:50Z
Выплаты "єЯсла" войдут в доход семьи: как это отразится на базовой соцпомощи
Хвиля
2026-09-14T16:24:05Z
Карточку могут заблокировать? Сбербанк назвал операции, вызывающие подозрение
Знай
2026-09-14T16:15:37Z
Конец загадкам в коммунальных платежках: что можно требовать от поставщиков
Знай
2026-09-14T13:06:53Z
Тариф на воду снизят? НКРЭКУ ввела новый контроль за водоканалами
Знай
2026-09-14T11:36:46Z
Курс валют на 11 сентября: сколько стоят доллар, евро и злотый
UAToday
2026-09-11T07:36:56Z
Водителям пригрозили штрафом до 1700 грн и эвакуацией авто
Знай
2026-09-12T07:36:52Z
Три фразы водителя, которые могут закончиться штрафом: что нельзя говорить полиции
Знай
2026-09-10T04:51:37Z
Uber вывел беспилотные Ford Mustang Mach-E в Лондоне: роботакси без доплат и без водителя
Знай
2026-09-04T15:12:58Z
GTA 6 позволит прятать противников в багажнике: розыск и ограбления станут реалистичнее
Знай
2026-09-03T14:30:12Z
Постапокалиптический эксклюзив: авто Безумного Макса запускают в производство
Фокус
2026-09-14T14:21:08Z
Газ в пол: мини-спорткары для взрослых разгоняются до 80 км/ч
Comments UA
2026-09-14T07:36:04Z
Как продлить жизнь двигателя: 5 привычек, которые экономят деньги на ремонте
Новости Украины
2026-09-14T07:03:29Z
Не ошибка производителя: почему некоторые колеса имеют два вентиля
GlavRed
2026-09-13T18:45:40Z
Угнали машину — плати? Налоговики объяснили, нужно ли погашать транспортный налог
Новости Украины
2026-09-13T11:30:05Z
Историческое событие: две украинки вошли в топ-10 рейтинга WTA после US Open-2026
MY.UA
2026-09-14T12:26:43Z
Российский боксер с пулеметом бросил вызов Усику: реакция соцсетей
MY.UA
2026-09-13T11:49:57Z
Магучих — первая абсолютная чемпионка мира: Кохан завоевал бронзу
MY.UA
2026-09-11T20:29:41Z
Неожиданный поворот: тренер отказался от контракта в Киеве из-за семьи и безопасности
MY.UA
2026-09-11T16:07:46Z
Деревянченко не вешает перчатки в 40 лет: менеджер назвал его лучшим без титула за 25 лет
Знай
2026-09-14T16:27:50Z
"Динамо" одержало первую разгромную победу в новом сезоне УПЛ
ZN UA
2026-09-14T16:00:11Z
"Шахтер" сыграл вничью с ПСВ в стартовом матче Лиги чемпионов
Gazeta UA
2026-09-10T19:21:46Z
Шахтер стартует в Лиге чемпионов против ПСВ: в 19:45, где смотреть матч
Знай
2026-09-08T08:57:58Z
Шелестюк выиграл пояс WBO International и метит на бой с Хэйни или Лопесом
Знай
2026-09-03T04:42:32Z