Il tessuto robotico può far progredire l'esplorazione spaziale e l'assistenza medica

Immagina una seconda pelle che si contrappone a comando ed è piena di sensori. Questo è esattamente ciò che i ricercatori della Purdue University stanno cercando di fare con il loro sviluppo di un tessuto robotico.

Il concetto di tessuto robotico è quello di un morbido esoscheletro o tessuto muscolare fatto di sensori elettronici e leghe a memoria di forma, tutti tessuti e configurati in un materiale di cotone. Il risultato finale è una sorta di “pelle” che può essere posizionato attorno a materiali deformabili che danno il “robot” la sua forma.

Il risultato finale è una sorta di “muscolo” tessuto che consente di utilizzare la pelle in vari modi - per creare istantaneamente “inchworm” robot, come tuta di resistenza per gli umani sottoposti a forti forze g o carichi, o anche come un dispositivo medico programmabile che può essere fatto per modellarsi in modo specifico per le esigenze di un paziente.

Creazione di tessuto robotico

Tradizionalmente, i robot sono sempre stati creati usando il corpo umano e il suo scheletro interno come modello. Questo di solito significa cerniere dove sarebbero le articolazioni, robuste barre di metallo dove sarebbero le ossa e la meccanica complessa per raggiungere l'equilibrio e la destrezza durante la locomozione.

Dottorandi studenti di dottorato Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian e Kramer hanno pubblicato un documento presentato alla Conferenza internazionale su Intelligent Robots and Systems in settembre, che gira questo intero concetto sulla sua testa. Invece di usare l'approccio di uno scheletro interno, questi ricercatori hanno creato una sorta di esoscheletro robotico che può essere utilizzato in molti più modi rispetto a un robot tradizionale.

Come usare la pelle robotica

L'operazione di base della pelle robotica è simile a un muscolo umano o alle contrazioni di un verme del pollice. La lega a memoria di forma che è infilata nel tessuto di cotone può avvolgersi quando riscaldata, facendo sì che il tessuto si sposti nella direzione desiderata e il polimero flessibile combinato con quei fili fornisce capacità di rilevamento. La professoressa di Purdue University, Rebecca Kramer, che ha guidato il gruppo di ricerca, l'ha descritta sul sito Purdue come un robot esterno con la capacità di attivare e percepire a comando.

Abbiamo integrato sia l'attuazione che il rilevamento, mentre la maggior parte dei tessuti robotici attualmente in fase di sviluppo sono dotati esclusivamente di sensori o altri componenti elettronici che utilizzano filo conduttivo.

La ricerca è stata finanziata attraverso il NASA Early Career Faculty Award. Questa sarebbe chiaramente una tecnologia utile nelle operazioni spaziali della NASA, dal momento che tale “robot morbido” potrebbe essere facilmente trasportato e fabbricato rapidamente in un ambiente remoto come la Luna o Marte, con uno sforzo minimo. Un tale robot avrebbe esigenze di bassa potenza mentre gattona in giro o si insinua in un ambiente alieno. I sensori collegati sarebbero in grado di raccogliere informazioni ambientali.

Kramer ha spiegato che questa tecnologia robotica Gadget, Robots, Tech: I 5 migliori gadget per sottotitoli, robot, tecnologia: i migliori 5 sottotitoli Vuoi parlare di tecnologia? Allora dovresti controllare questi subreddit. Reddit è il melting pot per discussioni e shoutout, e questi subreddits non sono solo per nerd geek. Read More è un'alternativa a basso consumo rispetto alla vecchia giuntura a cerniera robotizzata - invece di tenere un giunto in posizione, il tessuto robotico può essere “bloccato in posizione” per mantenere la posizione.

Un tale approccio consente a qualsiasi oggetto di diventare un robot, perché “... tutta la tecnologia robotica è nel tessuto o nella pelle.”

Miglioramento del corpo umano

Oltre all'esplorazione dello spazio, questa pelle robotica potrebbe anche fornire ulteriori miglioramenti al corpo umano. Queste sono in qualche modo più sottili delle più grandi applicazioni esoscheletriche. Bionic Humans: la tecnologia dell'esoscheletro ridefinisce i limiti. Bionic Humans: la tecnologia dell'esoscheletro sta ridefinendo i limiti La ricerca dell'esoscheletro è in corso da oltre un secolo, producendo una serie di prototipi vitali. Sorprendentemente, però, si concentrano meno sulla forza superumana e più sul miglioramento della resistenza e della qualità della vita. Per saperne di più Matt ha recentemente descritto, ma non per questo meno impressionante. Ad esempio, mentre i piloti attualmente usano specializzati esistenti “tute anti-G” che costringe le gambe e lo stomaco durante le manovre di forza G per mantenere il sangue nella parte superiore del corpo, questo tipo di tessuto robotico potrebbe fornire punti di pressione più accurati sul corpo rispetto alle sacche d'aria che quelle tute forniscono.

Ciò potrebbe migliorare l'efficacia di tali semi, consentendo agli esseri umani di affrontare forze G maggiori, pilotare imbarcazioni più avanzate o gestire in sicurezza i viaggi spaziali ad alta velocità. Questo non è proprio come gli esempi di bio-hacking Biohacking: la tendenza inquietante ma eccitante nella modifica del corpo Biohacking: la tendenza inquietante ma eccitante nella modifica del corpo "Scusa per il caos", dice Steve Haworth, mentre scendiamo le scale verso il teatro chirurgico, dove unisce la tecnologia del consumatore e il corpo umano per produrre modifiche corporee unicamente funzionali. Leggi di più che Andre ha recentemente coperto, ma è abbastanza vicino.

Applicazioni mediche della pelle robotica

Tra le molte applicazioni di questa tecnologia, il campo medico può trarre beneficio dalla maggior parte di esse. Il materiale non solo si adatta perfettamente all'articolazione o all'arto di una persona, ma i sensori integrati potrebbero fornire ai medici un modo semplice per monitorare la fisiologia di un paziente.

Una fionda o un cast possono diventare rapidamente tecnologia vecchia scuola, poiché i sensori incorporati e i polimeri programmabili vengono infilati in ciò che può apparire come una semplice benda.

Non solo la lega a memoria di forma può fornire qualsiasi livello di compressione richiesto dal medico, ma i sensori polimerici flessibili possono monitorare i segni vitali, rilevare la presenza di infezioni o monitorare e avvisare il medico quando la ferita è completamente guarita.

Anche senza sensori, la tecnologia della lega programmabile da sola potrebbe fornire tute avanzate per le persone disabili che necessitano di sostegno congiunto o per la mobilità. Matt potrebbe affermare che questo è ancora un altro modo in cui la tecnologia influenzerà l'evoluzione umana Come la tecnologia può influenzare l'evoluzione umana Come la tecnologia può influenzare l'evoluzione umana Non c'è un singolo aspetto dell'esperienza umana che non sia stato toccato dalla tecnologia, incluso i nostri stessi corpi. Leggi di più, ma forse in questo caso sarebbe una buona cosa.

Cosa ne pensi di questa nuova tecnologia? Puoi pensare ad altre fantastiche applicazioni creative per questo? Diamo un brainstorming nella sezione commenti qui sotto!

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