Robotstof kan fremme rumfart og medicinsk pleje

Reklame

Forestil dig en andenhud, der kontorer på kommando og er fyldt med sensorer. Det er præcis, hvad forskere ved Purdue University prøver at gøre med deres udvikling af et robotstof.

Begrebet robotstof er begrebet et blødt eksoskelet eller muskelvæv lavet af elektroniske sensorer og formhukommelseslegeringer, alt sammen vævet og konfigureret til et bomuldsmateriale. Slutresultatet er en slags "hud", der kan placeres omkring deformerbare materialer, der giver "roboten" sin form.

Slutresultatet er en slags ”muskel” -stof, der gør det muligt for huden at blive brugt på forskellige måder - for at skabe øjeblikkelige “inchworm” -robotter som en udholdenhedsdragt til mennesker under tunge g-kræfter eller belastninger, eller endda som et programmerbart medicinsk udstyr, der kan gøres til at forme sig specifikt til en patientens behov.

Oprettelse af robotstof

Traditionelt er robotter altid blevet skabt ved hjælp af den menneskelige krop og dens indre skelet som en model. Dette betyder normalt hængsler, hvor samlingerne ville være, stærke metalstænger, hvor knoglerne ville være, og den komplekse mekanik for at opnå balance og fingerfærdighed under bevægelse.

Doktorander ph.d.-studerende Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian og Kramer udgav et papir præsenteret på den internationale konference om intelligente robotter og systemer i september, der tænder hele dette koncept på dets hoved. I stedet for at bruge et internt skelets tilgang, skabte disse forskere en slags robot-eksoskelet, der kan bruges på mange flere måder end en traditionel robot.

Sådan bruges robothud

Den grundlæggende betjening af robothuden ligner en menneskelig muskel eller sammentrækninger af en inch-orm. Formhukommelseslegeringen, der er skruet ind i bomuldsdugen, kan spole, når den opvarmes, hvilket får stoffet til at gøre bevæge sig i den ønskede retning og fleksibel polymer kombineret med disse gevind giver sensing kapaciteter. Purdue University Professor Rebecca Kramer, der ledede forskerteamet, forklarede det på Purdue-webside som en ekstern robot med evnen til at aktivere og føle på kommando.

Vi har integreret både aktivering og sensing, mens de fleste robotstoffer, der i øjeblikket er under udvikling, kun indeholder sensing eller andre elektroniske komponenter, der bruger ledende gevind.

Forskningen blev finansieret gennem NASAs tidlige karrierefakultetspris. Dette ville helt klart være en teknologi, der er nyttig i NASAs rumoperationer, da en sådan "blød robot" let kunne transporteres og fremstilles hurtigt i et fjerntliggende miljø som Månen eller Mars med meget lidt anstrengelse. En sådan robot ville have lave effektbehov, når den gennemsøger eller graver sig ind i et fremmed miljø. Tilsluttede sensorer vil være i stand til at indsamle miljøoplysninger.

Kramer forklarede, at dette robotteknologi Gadgets, robotter, tech: De bedste 5 subredditsVil du tale teknisk? Så skulle du tjekke disse subreddits. Reddit er smeltedigelen til diskussioner og råb, og disse subreddits er ikke kun til nørdede nerder. Læs mere er et alternativ med lavere styrke til det gamle robothengslede - i stedet for at holde en samling på plads kan robotstoffet "låses på plads" for at opretholde position.

En sådan tilgang tillader ethvert objekt at blive en robot, fordi "... al robotteknologien er i stoffet eller huden."

Forbedring af menneskelig krop

Ud over udforskning af rummet kan denne robothud også give ekstra forbedringer til den menneskelige krop. Disse er noget mere subtile end de større applikationer til exoskelet Bioniske mennesker: Eksoskeletteknologi omdefinerer grænserExoskeleton-forskning har været i gang i over et århundrede, hvilket har resulteret i en række levedygtige prototyper. Dog overraskende fokuserer de mindre på supermenneskelig styrke og mere på forbedring af udholdenhed og livskvalitet. Læs mere Matt beskrev for nylig, men ikke mindre imponerende. For eksempel, mens piloter i øjeblikket bruger eksisterende specialiserede "anti-G-dragter", der indsnævrer ben og mave under høje G-kraftmanøvrer for at holde blod i overkroppen, denne type robotstof kunne give mere præcise trykpunkter på kroppen end de luftblærer, som det passer levere.

Dette kunne øge effektiviteten af ​​disse dragter, så mennesker kan stå over for større g-kræfter, at pilotere mere avanceret håndværk eller til sikkert at håndtere rumfart med høj hastighed. Dette er ikke helt som eksempler på bio-hacking Biohacking: Den uhyggelige, men spændende tendens i kropsmodifikation"Beklager rodet," siger Steve Haworth, når vi går ned ad trappen til det kirurgiske teater, hvor han fusionerer forbrugerteknologi og den menneskelige krop for at producere unikt funktionel krop modifikationer. Læs mere som Andre for nylig dækkede, men det er temmelig tæt.

Medicinske anvendelser af robothud

Af de mange anvendelser af denne teknologi kan det medicinske felt drage fordel af hovedparten af ​​dem. Ikke kun kan materialet tilpasse sig perfekt til en persons led eller lem, men de indlejrede sensorer kan give læger en let måde at overvåge en patients fysiologi.

En slynge eller en rollebesætning kan hurtigt blive old-school-teknologi, da indlejrede sensorer og programmerbare polymerer trækkes ind i det, der kan se ud som en enkel bandage.

Ikke alene kunne formhukommelseslegeringen tilvejebringe et hvilket som helst niveau af kompression, der kræves af doktoren, men den fleksible polymer sensorer kunne overvåge vitale tegn, opdage tilstedeværelsen af ​​infektion eller overvåge og advare lægen, når skaden er fuldt ud helbredt.

Selv uden sensorer kunne den programmerbare legeringsteknologi alene give avancerede kropsdragter til handicappede personer, der har brug for led- eller lemstøtte til mobilitet. Matt kan påstå, at dette er endnu en måde, teknologien går på påvirke menneskets udvikling Hvordan teknologi kan påvirke menneskelig udviklingDer er ikke et enkelt aspekt af den menneskelige oplevelse, der ikke er blevet berørt af teknologi, inklusive vores krop. Læs mere , men måske i dette tilfælde ville det være en god ting.

Hvad synes du om denne nye teknologi? Kan du tænke på andre seje, kreative applikationer til det? Lad os brainstorme i kommentarfeltet nedenfor!

Billedkreditter: Indsend bandage Via Shutterstock, robotarm Via Shutterstock, Di Studio via Shutterstock, andrea cristane via Shutterstock