Mesterséges izmokat készítettek 3D-nyomtatóban

A megalkotott új kézben 18 ilyen izom található.

Az Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) és a Scuola Superiore Sant'Anna (SSSA) mérnökei 18 izomcsoporttal rendelkező pneumatikus kezet fejlesztettek ki. Az egyes izmokat, az úgynevezett GRACE-aktuátorokat 3D-nyomtatóval készítették el.

A mesterséges izmok létrehozása igen ambiciózus cél a robotika területén, mivel a természetes izomszövet összetett tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek nagyon sokoldalú mozgásokat tesznek lehetővé, a gyors, erőteljes összehúzódásoktól a test alakjának apró és pontos változásáig, mint az emberi arckifejezéseknél. Bár az egyes izomrostok csak összehúzódni képesek, az összetett izomarchitektúrában való különleges elrendeződésük teszi lehetővé az olyan deformációkat, mint a hajlítás, a csavarás és az antagonisztikus mozgások.

A kutatócsoport a probléma megoldását a pneumatikus elemekkel kezdte. Az egyes működtetőelemek geometriai alakjuknak köszönhetően, amely egy hajtogatott orsóra hasonlít, képesek tágulni és összehúzódni. Különböző anyagokból készül és különböző méretekben nyomtatható. Az un. GRACE-k (GeometRy-based Actuators able to Contract and Elongate - összehúzódni és megnyúlni képes geometriai alapú működtetők) kifejezetten bizonyos típusú mozgásokhoz készülhetnek. "A méretüknek csak az alkalmazott gyártási technológia szab határt. Változtathatjuk a teljesítményüket mind a deformáció, mind a szilárdság tekintetében, és különböző anyagokkal és technológiákkal készíthetjük el őket" - jelentette ki Corrado De Pascali, az IIT laboratóriumának tagja és az SSSA PhD-hallgatója. A kutatók a GRACE tulajdonságait úgy mutatták be, hogy egy kereskedelmi 3D-nyomtatóval egyetlen lépésben pneumatikus kezet állítottak elő.

A felhasznált anyag egy puha gyanta volt, és 18 különböző méretű és alakú GRACE-t tartalmazott, így nagyon gyenge pneumatikus nyomás elegendő volt az ujjak hajlításához, a tenyér forgatásához és a csukló elfordításához. A kéz súlya körülbelül 100 gramm és a mérete az emberi kézéhez hasonló. A GRACE-aktuátorokat úgy tervezték, hogy a felhasznált anyagtól függően a súlyuk több mint 1000-szeresét bírják el.