Dirbtiniai raumenys savo rankomis. DIY: sintetiniai raumenys iš meškerės ir siūlų

Dideli raumenys yra daug metų trukusios sunkios treniruotės ir litrų išlieto prakaito rezultatas. Tačiau yra žmonių, kurie mano, kad gali pasiekti tą patį išvaizda kad profesionalūs sportininkai, bet daug greičiau ir lengviau. Tai tikrai įmanoma, tik klausimas, kokia kaina?

silikoniniai raumenys

Pirmasis būdas gauti didžiulius raumenis be apsilankymo sporto salė- eik po chirurgo peiliu. Šiuolaikinė chirurgija pasiekė ribą, kai galima padidinti ne tik krūtinę ir lūpas, bet ir bet kurią kitą kūno dalį. Ir dabar ne tik moterys, bet ir vyrai aktyviai įsideda į save silikoninius implantus, kad atrodytų patraukliau.

Yra du implanto implantavimo būdai – virš raumens ir po raumeniu. Pirmasis variantas yra paprastesnis, pigesnis ir mažiau traumuojantis, tačiau bėda ta, kad toks raumuo atrodys nenatūraliai ir bus švelnus liesti. Antruoju atveju tiesiogine prasme atidaromi esami raumenys ir po jais stumiamas implantas, po kurio raumeninis audinys susiuvamas atgal. Tokia operacija yra labai sudėtinga ir pavojinga, o atsigavimas po jos užtruks daug mėnesių, tačiau rezultatas bus geresnis – implanto buvimas nebus pastebimas, o raumuo išlaikys jam būdingą kietumą.

Implantacija yra didžiulė rizika, nes organizmas gali jos tiesiog nepriimti arba reaguoti rimta alergine reakcija. Dar blogesnės gali būti pasekmės dėl implanto pažeidimo – paprastai galite prarasti tą kūno dalį, kurioje buvo implantuotas dirbtinis raumuo.

Justinas Jedlica, Silicio Kenas

Bene garsiausias vyrų plastinės chirurgijos pavyzdys yra Amerikietis Justinas Jedlica, dar žinomas kaip Silicon Ken. Apsėstas minties būti tarsi lėlės Barbės draugu, jam buvo atlikta apie 90 plastinių operacijų, kurių bendra suma viršija 100 000 USD. Žinoma, daugiausiai pokyčių patyrė vaikino veidas, tačiau chirurgai iš visų jėgų stengėsi reljefinį kūną – į Justino krūtinę, rankas, pečius ir skrandį įsmeigė silikoninius implantus.

Atsispaudimas

Taip, taip, vyriškas atsispaudimas taip pat egzistuoja. Jis dėvimas po marškinėliais, užsegamas nugaroje ir imituoja reljefinę krūtinę bei pilvo raumenis. Japonijoje buvo išrastas paprastas raumenų pakaitalas, o Azijoje jis greitai išpopuliarėjo.

Synthol

Nors vyrai retai kreipiasi į plastines operacijas, dar pavojingesni cheminiai dirbtinio raumenų didinimo metodai naudojami, deja, kur kas dažniau. Garsiausias narkotikas yra sintolis, išrastas 1990-aisiais ir greitai išgarsėjęs. Synthol neturi anabolinių savybių, padidina raumenų apimtį, absorbuodamas aliejus į raumenų skaidulas. Tai yra, iš tikrųjų raumenys nepadidėja, jie tiesiog išsipučia.

Sintolis iš organizmo išsiskiria labai ilgai – iki 5 metų. Be to, jis turi didžiulę sumą šalutiniai poveikiai, kurių daugelis yra itin pavojingi ir gresia sportininkams rimtomis pasekmėmis, net mirtimi. Taigi į kraują patekęs aliejus gali sukelti riebalų emboliją, o tai savo ruožtu gresia infarktu ar insultu. Tarp kitų galimų problemų- įvairios infekcijos, nervų pažeidimai, cistų ir opų susidarymas.

Internete gausu daugybės sintolio „aukų“ pavyzdžių, o kultūrizmo legendos aktyviai priešinasi tokiems raumenų didinimo būdams. „Mano požiūris į synthol yra toks pat, kaip ir į visus implantus. Tai bandymas pagerinti kūno sudėjimą kosmetiniais metodais, vengiant sunkaus darbo, dėl kurio kultūrizmas tampa tikru sportu“, – sakė šešis kartus ponas Olimpija Dorianas Yatesas.

dirbtinis raumuo yra bendras terminas, vartojamas pavaroms, medžiagoms ar įtaisams, kurie imituoja natūralius raumenis ir gali grįžtamai susitraukti, išsiplėsti arba suktis viename komponente dėl išorinio dirgiklio (pvz., įtampos, srovės, slėgio ar temperatūros). Trys pagrindinės veikimo reakcijos – susitraukimas, išsiplėtimas ir sukimasis – gali būti sujungtos į vieną komponentą, kad būtų galima atlikti kitokio tipo judesius (pvz., lenkimas, vienos medžiagos pusės susitraukimas, o kitos pusės išplėtimas). Įprasti varikliai ir pneumatinės linijinės arba rotacinės pavaros nelaikomos dirbtiniais raumenimis, nes juos veikia daugiau nei vienas komponentas.

Dėl didelio lankstumo, universalumo ir galios bei svorio santykio, palyginti su tradicinėmis standžiomis pavaromis, dirbtiniai raumenys gali būti labai pavojinga nauja technologija. Nors šiuo metu ji naudojama ribotai, ateityje ši technologija gali būti plačiai pritaikyta pramonėje, medicinoje, robotikoje ir daugelyje kitų sričių.

Palyginimas su natūraliais raumenimis

Nors nėra bendros teorijos, leidžiančios palyginti diskus, technologijoms yra taikomi „galios kriterijai“. dirbtiniai raumenys, kurios leidžia specifikuoti naujas pavaros technologijas, palyginti su natūraliomis raumenų savybėmis. Taigi, kriterijai apima įtempį, įtempį, deformacijos greitį, gyvavimo ciklą ir elastingumo modulį. Kai kurie autoriai atsižvelgia į kitus kriterijus (Huber ir kt., 1997), pvz., pavaros tankį ir deformacijų skiriamąją gebą. Nuo 2014 m. galingiausios egzistuojančios dirbtinės raumenų skaidulos gali pasiūlyti šimtą kartų daugiau galios, palyginti su lygiaverčiu natūralių skaidulų ilgiu. raumenų skaidulų.

Mokslininkai matuoja dirbtinių raumenų greitį, energijos tankį, galią ir efektyvumą; nė vienas dirbtinių raumenų tipas nėra geriausias visose srityse.

Tipai

Dirbtiniai raumenys gali būti suskirstyti į tris pagrindines grupes pagal jų veikimo mechanizmą.

Elektrinio veikimo laukas

Elektroaktyvūs polimerai (EPP) yra polimerai, kuriuos galima aktyvuoti naudojant elektrinius laukus. Šiuo metu geriausiai žinomi yra pjezoelektriniai polimerų EAP, dielektrinės pavaros (Deas), elektrostrikciniai skiepyti elastomerai, skystieji kristaliniai elastomerai (LCE) ir feroelektriniai polimerai. Nors šiuos EAP galima sulenkti, maža jų keliamoji galia sukimo momento judėjimui šiuo metu riboja jų, kaip dirbtinių raumenų, naudingumą. Be to, jei nėra priimtos standartinės medžiagos EAP įrenginiams kurti, komercializacija išlieka nepraktiška. Tačiau nuo 1990-ųjų EAP technologijos srityje buvo padaryta didelė pažanga.

Jonų pagrindu veikiantis valdymas

Joniniai PPM yra polimerai, kurie gali būti maitinami jonų difuzija elektrolito tirpale (be elektrinių laukų). Dabartiniai joninių elektroaktyvių polimerų pavyzdžiai yra polielektrodų geliai, jonomerų polimerai, metalo kompozitinės medžiagos (IPMC), laidūs polimerai ir elektroreologiniai skysčiai (ERF). 2011 m. buvo įrodyta, kad susuktus anglies nanovamzdelius taip pat galima maitinti naudojant elektrinį lauką.

Elektrinio įjungimo galia

Cheminė kontrolė

Chemomechaniniai polimerai, kurių sudėtyje yra grupių, kurios yra jautrios pH arba yra selektyvi tam tikrų cheminių junginių atpažinimo vieta, gali būti naudojami kaip vykdymo mechanizmai ir jutikliai. Reaguodami į tokius cheminius signalus, tinkami geliai išsipučia arba grįžtamai susitraukia. Į gelį formuojančius polimerus, galinčius surišti ir kaip iniciatorius naudoti metalų jonus, įvairius anijonus, aminorūgštis, angliavandenius ir t.t., galima įterpti įvairiausių supramolekulinių atpažinimo elementų. Kai kurie iš šių polimerų turi mechaninį atsaką tik tada, kai du skirtingi chemikalai arba iniciatoriai pateikiami tokiu būdu kaip loginiai vartai. Tokie chemomechaniniai polimerai taip pat yra perspektyvūs [[tiksliniam vaistų tiekimui | tikslinis vaistų pristatymas ]]. Polimerai, turintys šviesą sugeriančių elementų, gali tarnauti kaip fotochemiškai valdomi dirbtiniai raumenys.

Programos

Dirbtinių raumenų technologijos plačiai taikomos biomimetinėse mašinose, įskaitant robotus, pramonines pavaras ir egzoskeletus. Dirbtiniais raumenimis pagrįsti EAP siūlo derinį lengvas svoris, mažas energijos suvartojimas, stabilumas ir manevringumas judėjimui ir manipuliavimui. Ateities EAP įrenginiai turės pritaikymą kosmoso, automobilių, medicinos, robotikos, artikuliacijos mechanizmų, pramogų, animacijos, žaislų, drabužių, lytėjimo ir lytėjimo sąsajų, triukšmo valdymo, jutiklių, generatorių ir išmaniųjų konstrukcijų srityse.

Pneumatiniai dirbtiniai raumenys taip pat suteikia didesnį lankstumą, valdymą ir lengvumą, lyginant su įprastais pneumatiniais cilindrais. Dauguma PAM programų apima į McKibben panašių raumenų naudojimą. Šiluminės pavaros, tokios kaip SMA, turi įvairias karines, medicinos, saugumo ir robotų programas, be to, gali būti naudojamos energijai generuoti keičiant mechaninius formos pokyčius.

Singapūro nacionalinio universiteto mokslininkai sukūrė naujo tipo dirbtinius raumenis, kurių veikimas sužavėjo kolegas. Faktas yra tas, kad šis naujas raumenų tipas gali išsitempti penkis kartus, atsižvelgiant į pradinį jų ilgį, o svoris, kurį jie gali pakelti, viršija jų pačių svorį 80 kartų.

Šios plėtros tikslas yra suteikti robotams nuostabias stiprumo charakteristikas ir tuo pačiu užtikrinti plastiko buvimą kaip ir žmonėse.

Pasak daktaro Adriano Kocho, kuris šiuo metu yra programos vadovas, gautos medžiagos struktūra panaši į raumenų audiniai gyvieji organizmai.

Svarbiausia, kad, nepaisant jų jėgos, plastiškumo ir lankstumo, šie dirbtiniai raumenys reaguoja į elektrinius valdymo impulsus per sekundės dalis, ir tai neabejotinai yra milžiniškas rezultatas.

Taigi, pavyzdžiui, šiuo metu jokia mechanika ar hidraulika negali suteikti tokio efekto. Kaip sako grupės vadovas, jei robotai bus aprūpinti šiais greitaeigiais dirbtiniais raumenimis, tuomet bus galima atsikratyti mechaninių robotų judesių ir priartėti prie „plastikinių“ žmogaus ar įvairių gyvūnų rodiklių. Visa tai ištvermė, jėga ir judesių tikslumas turi daug kartų viršyti žmogaus.

Ši medžiaga yra sudėtingas kompozitas, kurį savo ruožtu sudaro įvairūs polimerai. Naudojant šioje medžiagos sudėtyje elastingus polimerus, galinčius ištempti 10 kartų, ir polimerus, kurie gali atlaikyti 500 kartų didesnį svorį, leido pasiekti tokių nuostabių rezultatų. Pasak mokslininkų, kūrimo darbai truks ne vienerius metus, tačiau kelerius metus planuojama sukurti kelių tipų galūnes robotams, kurie aprūpins tokio tipo dirbtinius raumenis. Įdomu tai, kad galūnės svoris ir dydis bus perpus mažesnis už žmogaus atitikmenį, tačiau žmogus neturės daug galimybių laimėti.

Nepaisant to, kad ši plėtra yra įdomiausia šios konkrečios srities mokslininkų grupei, lygiagrečiai jie planuoja panaudoti gautą medžiagą kitiems tikslams. Pavyzdžiui, nauja medžiaga gali mechaninę energiją paversti elektros energija ir atvirkščiai. Ir todėl mokslininkai tuo pačiu metu kuria elektros generatoriaus, pagrįsto minkštomis polimerinėmis medžiagomis, dizainą. Čia įdomu tai, kad, pagal planus, jo svoris sieks apie 10 kilogramų ir jis galės gaminti tiek pat elektros energijos, kiek tradicinis vėjo jėgainėse naudojamas ir 1 toną sveriantis generatorius.

Straipsnio skaitymas užtruks: 6 min.

Pulchritudo mundum servabit

(iš lotynų kalbos grožis išgelbės pasaulį)

Nepriklausomai nuo dabartinio žmogaus kūno grožio standarto, jis visada buvo paklausus. Gražūs kūnai yra labiau linkę sėkmingai ištekėti/susituokti, augti karjeroje, būti populiarūs ir netgi tapti žmonių pasirinkimu... kinas ir teatras, vėlgi. Natūralu, kad žmonės, netekę standartinio grožio, stengiasi bent šiek tiek priartinti savo „paprastą kūną“ prie standarto, kankindamiesi dietomis, fizinė veikla, traukimasis į korsetus ir kraštutiniu atveju bendravimas per Skype griežtai pokalbio režimu be vaizdo, o esant šlykščiai dikcijai – tik susirašinėjant. Tačiau šiandieninei silikoninių formų pramonei nėra nieko neįmanomo!

Per pusę amžiaus buvo kuriamos penkios implantų kartos „koreguoti kūno grožį“. Reikėtų pažymėti, kad tarp jų nėra visiškai saugios versijos:

• pirmoji karta(1960-1970) pasižymėjo tvirtu ir storu silikoniniu apvalkalu lygiu paviršiumi, per odą buvo galima atskirti jo kontūrus, paspaudus pasigirdo traškėjimas, panašus į suglamžyto popieriaus lapo garsą. Nepaisant apvalkalo storio, jo užpildas iš dalies „prakaitavo“ į išorę, sukeldamas dalinį audinių raukšlėjimąsi;
• antra karta(1970-1980) silikoniniai implantai turėjo plonesnį apvalkalą ir lygesnį paviršių. Užpildas, kaip ir pirmosios kartos, buvo silikoninis gelis. Jie nepadarė traškumo, bet turėjo daugiau aukštas laipsnis„prakaituoja“ ir, daug blogiau, dažnai plyšta. Kai kurie implantų modeliai buvo padengti kempinės medžiaga iš mikroputų poliuretano, kuri sumažino uždegimo tikimybę ir neleido implantui pasislinkti;
• lukštuose trečios ir ketvirtos kartos(sukurta apie 1985 m.) buvo atsižvelgta į ankstesnių modelių trūkumus – tekstūrą paviršiuje, dvigubas sienas ir dvigubą kamerą, su silikoniniu geliu išorėje ir druskos tirpalu viduje. Reikiamo tūrio druskos tirpalo įvedimas leido pakoreguoti implanto formą įdėjus „į vietą“. Du išorinių sienų sluoksniai neleido „verkti“, sumažino tai iki minimumo. Šių kartų implantų plyšimai yra reti, bet pasitaikė;
• penktoji karta(įkurta apie 1995 m.). Patvarus, užpildytas silikono geliu, turinčiu aukštą tarpmolekulinį ryšį (surišimą), nelinkęs „prakaituoti“. Keičiant kūno padėtį, veikiant gravitacijai, implantų geometrija nekinta – užpildas išlaiko pirminės formos atmintį. Tačiau nėra 100% tikrumo, kad jie yra saugūs.

Silikono implantų užpildai:

• skystas silikonas, konsistencija panaši į augalinio aliejaus;
• Kaip želė Silikono gelis su standartine sanglauda. Liečiant implantą sunku atpažinti, pagal tankį jis atitinka gyvą audinį. "Prakaitavimo" laipsnis mažas, tačiau toks užpildas gana silpnai išlaiko formą;
• didelės sanglaudos gelis savo tekstūra panaši į marmeladą. Jis pasižymi itin mažu deformacijos laipsniu, „neprakaituoja“, bet turi didelę formos atmintį, t.y. kūno sritis implanto srityje gali būti nenatūralios išvaizdos;
• vidutinio tankumo gelis(švelnus prisilietimas), panašus į želė. Formos atmintis yra vidutinė, apvalkalas „neprakaituoja“;
• fiziologinis tirpalas(0,9 % natrio chlorido tirpalas vandenyje). Implantų patikimumas yra silpnas, nes po devynių mėnesių nuo įdėjimo į kūną momento druska kristalizuojasi, t.y. tampa iš dalies kietas. Susidarę druskos kristalai gali pramušti implanto apvalkalą.

Priklausomai nuo įdėjimo vietos, implantai dažnai būna ovalūs, rečiau kūgio formos. Visais toliau aprašytais atvejais naudojami ne mažiau kaip trečios kartos implantai.

silikoninės krūtys. Dar gerokai iki pirmųjų chirurgiškai modifikuotų transseksualų atsiradimo moterys žūtbūt norėjo patobulinti savo biusto formą. Nesant kitų galimybių, buvo naudojamos įvairios gudrybės, pavyzdžiui, kimštas liemenėlis ir tūriniai nėriniai. Bet jie dirbo tik iki to momento, kai buvo apnuoginta krūtinė, o po... po to, kai gėda buvo neišvengiama. Pirmą kartą čekų chirurgas Vincentas Czerny 1895 m. bandė atkurti pieno liaukas iš vidaus, naudodamas paciento riebalinį audinį.

XX amžiaus pradžios kino industrijos plėtra suteikė naują impulsą krūtų implantacijai. Chirurgai ieškojo geriausios medžiagos didinimui moteriškas biustas, pripildant stikliniais rutuliais, riebaliniu audiniu, vilna, susukta plastikine juostele, putplasčiu ir net, tikriausiai pagal analogiją su stiklu, dramblio kaulo rutuliais. Tarp išvardintų implantavimo būdų buvo nekenksmingiausias riebalinis audinys pati pacientė, tačiau naujasis biustas neilgai išlaikė savo formą – kūnas sugėrė riebalus, o krūtys suglebo labiau nei anksčiau.

Tačiau kino žvaigždžių formos nedavė ramybės dažytoms blondinėms iš JAV ir Europos. Jų logika buvo paprasta – jeigu galima pakeisti plaukų spalvą, tai kodėl gi ne rekonstruoti krūtinės? Iki praėjusio amžiaus vidurio biusto apimtį padidino apie 50 000 moterų, daugiausia amerikiečių ir japonų (sekso pramonės darbuotojos iš Tekančios saulės šalies). Jie naudojo medžiagas, kurios tuo metu buvo naujos chemijos pramonėje – polivinilo kempinėles (kaip žinia, plokštelės buvo gaminamos iš vinilo) ir skystą silikoną (įpurškiamas). Pasekmės buvo apgailėtinos... krūtys tapo tokios kietos, kad savininkes teko gelbėti visiškai jas pašalinus.

Šiandien žinomi silikoniniai implantai pasirodė 1961 m. Juos sukūrė amerikiečių korporacija Dow Corning – apvalkalas buvo pagamintas iš gumos, užpildas buvo silikono gelis. Po trejų metų prancūzų Arion išleidžia savo silikoninių protezų, užpildytų jūros vandeniu, versiją. 80-aisiais buvo svarstomi amerikietiški implantai galima priežastis krūties vėžys, o 90-ųjų pradžioje jie buvo uždrausti masiniam naudojimui. Po daugybės silikoninių krūtų savininkų ieškinių „Dow Corning“ išmokėjo daugiau nei 3 mlrd. USD kompensaciją ir bankrutavo.

Silikoniniai sėdmenys. Tokio tipo plastinė chirurgija vadinama gluteoplastika. Šios grupės implantų naudojimo tikslas, kaip ir silikoninių krūtų atveju, siejamas su estetinių kūno savybių padidėjimu – padaryti plokščią apimtį.

Pagal populiarumą tarp stipriosios ir silpnosios lyties atstovų sėdmenys užima antrąją vietą, o tai reiškia, kad patrauklūs jų parametrai yra paklausūs tarp potencialių sėdmenų implantų savininkų. Moterų tarpe išsikišusio užpakalio madą po kino aktorės ir dainininkės įvedė Jennifer Lopez – šokėja. Penktasis J. Lo taškas visada pirmauja tarp kitų „žvaigždžių sėdmenų“, o tai palengvina nuolatinis jo demonstravimas.

Teko tinkle žiūrėti nemalonius vaizdo įrašus su silikoniniais implantais sėdmenyse, kurie neva galėjo laisvai suktis po oda. Tiesą sakant, tinkama jų integracija vyksta pagal sėdmenų raumenys, atpažinti iš išorės niekaip nepavyks, o juo labiau išstumti implantų nepavyks.

Jei krūtis su silikoniniu užpildu daugiausia mėgsta moterys, tai silikoniniai užpakaliukai vienodai patrauklūs abiem lytims – juk su amžiumi susijęs plokščias sėdmenis būdingas ir vyrams, ir moterims.

silikoniniai raumenys. Prisiminkite devintojo dešimtmečio pabaigos filmų herojus – žiaurius, beviltiškai išsipūtusius „hasta la vista, babe“ klasės vaikinus, kurių veidas nesugadintas minčių. Schwarzeneggeris, Stallone, Lungrenas, Scala Johnson, Hulk Hogan ir daugelis kitų – juos visus pirmiausia vienijo tūriniai, gausūs viso kūno raumenys. Šiuolaikiniai veiksmo herojai nebėra tie patys. Intelektas įsiskverbė į jų veido bruožus, fiziniai duomenys buvo gana vidutinio lygio - jie pradėjo vaidinti savo vaidmenis, o ne tik pasirodyti kadre su krūva raumenų su keliomis budinčiomis frazėmis priešininko fone. -šoko baltadantė šypsena.

Žinoma, kino stabų raumenys nebuvo natūralios kilmės, nes jokia treniruotė neleis jiems suformuoti tokių išgaubtų kubelių ir kamuoliukų. Vyrai ir moterys, pasiryžę išsiskirti iš pilkos žemiečių masės įspūdingais raumenimis, buvo priversti švirkšti, valgyti ir gerti chemikalus, kurie dirbtinai didina raumenų skaidulų augimą ir skatina kraujotaką raumenyse. Steroidų kaina buvo gana įspūdinga - nuo 25 000 iki 30 000 USD per metus. Kuriame tūriniai raumenys o tikroji fizinė jėga nebuvo sinonimai – kultūristas sugeba vietoje pakelti nemažą svorį, bet nepajėgia pajudinti perpus mažesnio svorio nei pakeliamas, nes. nėra raumenų ištvermės.

Šiuolaikiniai įvairių žanrų veiksmo filmų aktoriai įgijo nuostabų sugebėjimą per kelis mėnesius pakeisti savo kūno apimtis, o tai spaudoje vadinama tam tikru jų fiziniu talentu ir trenerių įgūdžiais. Tiesą sakant, ir su didele tikimybe galima teigti, jų kūnai treniruojami ne daugiau nei paprastų žmonių, apkraunant raumenis tik periodiškai. gauti reljefo kūnas daug lengviau naudojant silikonines formas - bicepso implantus, pilvo kubelius, deltas, blauzdos raumenys ir t.t.. Ir tuo pačiu neatsiras jokie organizmo audinių ir sistemų defektai, stuburui negresia išvarža, o raumenims negresia strijos ir pieno rūgštis. Tiesa, implantas gali plyšti...

Pristatau vaizdo siužetą apie du garsiausius interneto pasaulio „implantų džokius“, kurie laiko save nenumaldomai gražiais (nedalinuosi jų nuomonėmis) – britą brazilą Rodrigo Alvesą ir amerikietį Justiną Jetliką:

Niujorko Kolumbijos universiteto mokslininkai išrado dirbtinius raumenis, galinčius pakelti tūkstančius kartų už savo svorį. Gamybos technika yra tokia paprasta, o medžiagos yra tokios prieinamos, kad kiekvienas gali pradėti kurti minkštą robotiką, ypač jei yra 3D spausdintuvas.

Nepaisant stulbinančių sėkmių, žmonijai vis dar toli iki tikrų „terminatorių“. Algoritmai nuolat tobulėja, mašinos darosi išmanesnės – tiek, kad net Elonas Muskas pradeda bijoti dirbtinio intelekto. O jeigu Teodoras Kačinskis teisus? Tačiau aparatinė įranga vystosi daug lėčiau nei programinė įranga. Mechaninės, pneumatinės ir hidraulinės pavaros yra per sudėtingos ir dažnai nepatikimos, formos atminties medžiagos yra brangios ir neefektyvios, o elektroaktyviems polimerams reikia palyginti didelių energijos sąnaudų. Kaip paleisti ateities androidus?

Kolumbijos universiteto Kūrybinių mašinų laboratorijos mokslininkas, mokslų daktaras Aslanas Mirijevas pasiūlė savo versiją. Idėja yra pagaminti dirbtinius raumenis iš silikono elastomerų, prisotintų įprastu geriamuoju alkoholiu. Etilo alkoholis (nors nebūtinai etilo alkoholis) vaidina pagrindinį vaidmenį, nes raumenys plečiasi ir susitraukia dėl etanolio mikrolašelių perėjimo iš skystos fazės į dujinę ir atvirkščiai. Tai pasiekiama kaitinant ir aušinant: silikone įstrigusio alkoholio išgaravimas padidina slėgį ir atitinkamai plečiasi elastomerinė struktūra.

Reikiamą temperatūrą nustato linijinis arba spiralinis elektrinis kaitinimo elementas, prasiskverbiantis į raumenį. Naudojant etanolį maksimalus efektas pasiekiamas ilgai kaitinant šiek tiek virš 78,4°C virimo temperatūros. Kiek didesnis, priklauso nuo naudojamos medžiagos sudėties, nes silikonas bus atsparus plėtimuisi, o kuo didesnis medžiagos tankis, tuo didesnis alkoholio slėgis ir virimo temperatūra. Savo eksperimentuose Aslanas pasirinko medžiagą, kurioje yra 20% etanolio, kaip optimalią. Mišinys gaminamas tiesiog reikiamomis proporcijomis maišant silikoną ir etanolį, kol alkoholio mikroburbuliukai pasiskirsto tolygiai. Tada mišinys gali būti naudojamas liejimo formoms arba priedų gamybai naudojant robocasting, t. y. ekstruzijos 3D spausdinimą, bet nekaitinant. Pavyzdžiui, švirkšto ekstruderis. Eksperimentų metu dirbtiniai raumenys pademonstravo gebėjimą padidinti apimtį 900% ir atlaikyti pasikartojančius krūvius. Taigi, šešių gramų mėginys trisdešimt kartų iš eilės pakėlė ir nuleido maždaug šešis kilogramus sveriantį krovinį, tai yra tūkstantį kartų daugiau nei jo paties! Maksimalus našumas yra dar didesnis: dviejų gramų raumuo įveikė 12 kg apkrovą, nors ir pasiekęs savo galimybių ribas.

Kol kas viskas gerai, bet raumenys turėtų susitraukti, o ne plėstis? Viskas gerai. Darbinį vektorių galima nustatyti apvalkalais, kuriuose yra išplėtimas tam tikroje plokštumoje. Pavyzdžiui, aukščiau esančioje iliustracijoje bicepsas ir tricepsas yra apvynioti fiksuoto ilgio tinkleliu, galuose pritvirtintą prie žasto ir dilbio. Diametrinis išsiplėtimas veda prie išilginio susitraukimo, kaip ir su tikraisiais raumenimis. Šiame pavyzdyje buvo naudojami 13 gramų sveriantys raumenys, galintys pakelti iki vieno kilogramo svorį, kai kaitinami nichromo vielos ritė esant 30 V įtampai ir 1,5 A srovei. Lenkimą taip pat galima valdyti „pasyviais“ lanksčių medžiagų sluoksniais, turinčiais santykinai didelį tempimo stiprumą, pritaikytais deformuojamosios pavaros „vidinei“ pusei, kaip nurodyta toliau pateiktoje iliustracijoje.

Tokių raumenų gamybos laboratorinė kaina už gramą neviršijo trijų centų. Eksperimentinės termoplastinės struktūros buvo spausdinamos naudojant stalinius FDM 3D spausdintuvus Ultimaker, Ultimaker 2+ ir Stratasys uPrint, o tiesioginis dirbtinių raumenų spausdinimas buvo atliktas namuose pagamintu dviejų ekstruderių 3D spausdintuvu su švirkštų galvutėmis. Visą ataskaitą galite rasti šioje nuorodoje.

Turite įdomių naujienų? Pasidalykite savo pasiekimais su mumis ir mes apie juos papasakosime visam pasauliui!.