Hiperfunkcionális ruhák készülhetnek mesterséges izomszövetből

Ha megvalósul a tudósok álma, és a mesterséges izomzatot okos textilszálak közé tudják szőni, az elképesztő áttöréseket hozhat a ruházatok, illetve a viselhető eszközök funkcionalitása terén. A puha robotok közelmúltbeli fejlődésének hála a lehetőségek száma végtelennek tűnik – akár mechanikai, akár terápiás, akár hordható tárgyakról legyen szó, hiszen olyan programozható szövetekről beszélünk, amelyek termikus vagy elektromos ingerekre reagálva, esetleg folyadékkal érintkezve tágulhatnak, összehúzódhatnak, deformálódhatnak.

Az IEEE Spectrum cikke szerint az ausztrál Új Dél-Walesi Egyetem mérnökei folyadékvezérelt intelligens textíliák olyan osztályát fejlesztették ki, amelyek képesek 3D struktúrákká alakulni. Egyfajta aktív textíliák fejlesztése zajlik az intézetben, ami Thanh Nho Do, a tanulmány vezető szerzője szerint azért vált szükségessé, mert a gyors fejlődés ellenére szinte minden intelligens textilszövetről elmondható, hogy csak hosszú reakcióidővel, illetve melegítés és hűtés hatására képesek különböző reakciókra, ráadásul meglehetősen nehéz őket kötni, fonni vagy varrni.

A problémák kiküszöbölésére egy gyorsan reagáló, folyadékkal töltött szilikoncsövekből álló (így hidraulikus nyomással könnyen manipulálható) mesterséges izom koncepcióját dolgozták ki. A csöveket egy spirális tekercs veszi körbe, megakadályozandó, hogy egyes pontokon felfújódjon; ezzel elérték, hogy csak megnyúlni képesek – ahhoz hasonlóan, ahogy az izomszövetek teszik, de itt a hidraulikus nyomás növelésével-csökkentésével lehet elérni, hogy hosszanti irányban táguljanak, vagy éppen szűküljenek.

„Az általunk készített lágy izmok azzal az egyedülálló tulajdonsággal bírnak, hogy a belső szilikoncsövük nyúlási arányának változtatásával különböző alkalmazásokhoz tudjuk igazítani őket, már a gyártáskor” – állítja Do. A csapat két módszert dolgozott ki az intelligens rostok létrehozására. Az egyik variáció aktív fonalként használható fonásra, szövésre vagy aktív szövetté kötésre – persze teljesen hagyományos textilgyártási folyamatokkal, míg a másik közvetlenül integrálható meglévő passzív szövetekbe. A hidraulikus nyomás, a rövid reakcióidő, a pehelysúly, a kis méret és a nagy rugalmasság kombinációja sokoldalúvá és programozhatóvá teszi az ausztrálok intelligens textíliáit, amelyek az emberi izomrostokéhoz hasonló viselkedésre képesek.

Ez a sokoldalúság potenciális alkalmazási lehetőségek sorát nyitja meg a puha robotikában, ideértve az alakváltó szerkezeteket, a biológiai jelenségeket utánzó lágy robotokat, a mozgó robotokat és az intelligens ruhákat. Lehetőséget teremt továbbá vadonatúj elveken nyugvó gyógyászati és terápiás eszközök készítésére, mozgáskorlátozottak segédeszközeinek gyártására, valamint zárt térben rekedt emberek mentését és felépülését segítő puha robotok kidolgozására.

Gábor János, NEW technology