ابتكر فريق من معهد أولسان الوطني للعلوم والتكنولوجيا (UNIST) في كوريا الجنوبية عضلة اصطناعية فريدة من نوعها قادرة على تغيير حالتها الميكانيكية، فتصبح صلبة عند التحميل ومرنة عند الانقباض لأداء المهام الدقيقة.
حلّ لمعادلة القوة والمرونة
تمثل العضلة الاصطناعية حلماً للمهندسين بفضل قدرتها على تقليد الحركة البشرية، إلا أن التوازن بين القوة والمرونة كان عقبة كبيرة، فبينما تفشل العضلات المرنة في رفع الأوزان الثقيلة، تعجز العضلات الصلبة عن المهام الدقيقة. ابتكر فريق UNIST عضلة جديدة لا يتجاوز وزنها 1.25 جرام، تجمع بين الصلابة عند التحميل والمرونة عند الانقباض.
تعتمد بنية العضلة على شبكة بوليمر مزدوجة الترابط تستخدم الروابط التساهمية لتوفير القوة، إضافة إلى تفاعلات فيزيائية تتغير بفعل الحرارة لتوفير المرونة، كما أدرجت جسيمات مغناطيسية دقيقة داخل المادة تتيح التحكم في حركتها عبر مجالات مغناطيسية خارجية وتوفير قيادة دقيقة للدفع المغناطيسي.
أداء يفوق العضلات البشرية
أظهرت الاختبارات أن العضلة المتصلبة قادرة على رفع ما يصل إلى 5 كغم، وهو ما يعادل 4000 مرة وزنها، وتتمدد حتى 12 ضعف طولها الأصلي. كما أشارت النتائج إلى قدرتها على إنتاج طاقة عالية وتحمل إجهاداً أثناء الانقباض بنسبة 86.4%، وتصل كثافة عملها إلى 1150 كيلوجول/م³، وهو معدل تفوق نحو ثلاثين مرة للأنسجة الطبيعية.
تطبيقات مستقبلية واعدة
يفتح هذا التطور الباب أمام تطبيقات واسعة تشمل الأطراف الصناعية المتقدمة والروبوتات الناعمة القادرة على التحرك في بيئات معقدة، إضافة إلى الأجهزة القابلة للارتداء التي تتكيف مع حركة المستخدم واحتياجاته، مما يجعل هذا الابتكار خطوة كبيرة نحو روبوتات أكثر إنسانية وتفاعلًا.
