تولید ماهیچه‌های مصنوعی با چاپگر ۳ بعدی

تاکنون اخبار زیادی درباره ماهیچه‌های مصنوعی منتشر شده که به دستگاه‌های رباتیک یا پروتز‌ها کمک می‌کند حرکاتی شبیه انسان داشته باشند. هرچند بیشتر آن‌ها در آزمایشگاه‌ها و با استفاده از مواد فناورانه ابداع شده اند، اکنون محققان با استفاده از چاپگر ۳ بعدی نوع جدیدی از آن را ابداع کرده اند.

در همین راستا محققان انستیتو فناوری ایتالیا (IIT) با همکاری «دانشکده مطالعات پیشرفته سانتا آنا» یک سیستم محرک پنوماتیک با نام اختصاری GRACE طراحی کرده اند.

هر محرک به شکل یک حباب پلاستیکی توخالی با پیله‌هایی در بخش‌های کناری آن است. هنگامیکه هوا به وسیله یک شلنگ وارد محرک می‌شود، حباب از جهت طولی منقبض و در جهت شعاع آن منبسط می‌شود. به بیان دیگر حباب کوتاه‌تر و چاق‌تر می‌شود. از سوی دیگر هنگامیکه هوا از حباب خالی می‌شود، محرک بلندتر و لاغرتر می‌شود؛ بنابراین اگر سیستم مذکور در یک انگشت رباتیک به کار رود، محرک با ورود هوا می‌تواند انگشت را ببندد و با خروج آن انگشت را به حالت صاف دربیاورد.

محرک‌های ابداعی را می‌توان با توجه به کاربرد مورد نظر در اشکال، اندازه‌ها و با ضخامت‌های مختلف از انواع متعددی پلاستیک ساخت.

در آزمایشی برای بررسی این فناوری محققان یک دست رباتیک در اندازه واقعی ساختند که حاوی ۱۸ محرک GRACE بود. این دست به طور کامل از رزین نرم و در یک فرایند چاپ ۳ بعدی ساخته شد.

دست رباتیک با وارد کردن یا خارج کردن هوا در چند حباب توانست انگشتان خود را خم و راست کند و کف و مچ خود را بچرخاند.

وزن کل این سیستم ۱۰۰ گرم است، اما هر یک از محرک‌ها طوری طراحی شده اند تا بیش از هزار برابر وزن خود را تحمل کنند.