Umelé svaly vlastnými rukami. DIY: syntetické svaly z vlasca a nite

Veľké svaly sú výsledkom rokov tvrdého tréningu a litrov preliateho potu. Sú však ľudia, ktorí si myslia, že môžu dosiahnuť to isté vzhľadže profesionálnych športovcov, ale oveľa rýchlejšie a jednoduchšie. Je to naozaj možné, len otázka je za akú cenu?

silikónové svaly

Prvý spôsob, ako získať obrovské svaly bez návštevy telocvičňa- ísť pod nôž chirurga. Moderná chirurgia dospela do bodu, kedy je možné zväčšiť nielen hrudník a pery, ale aj akúkoľvek inú časť tela. A teraz nielen ženy, ale aj muži do seba aktívne vkladajú silikónové implantáty, aby vyzerali atraktívnejšie.

Sú dva spôsoby implantácie implantátu – nad sval a pod sval. Prvá možnosť je jednoduchšia, lacnejšia a menej traumatizujúca, problémom však je, že takýto sval bude vyzerať neprirodzene a bude jemný na dotyk. V druhom prípade sa existujúce svaly doslova otvoria a implantát sa pod ne zatlačí, po čom sa svalové tkanivo prišije späť. Takáto operácia je veľmi komplikovaná a nebezpečná a zotavenie po nej bude trvať mnoho mesiacov, ale výsledok bude lepší - prítomnosť implantátu nebude viditeľná a sval si zachová svoju vlastnú tvrdosť.

Implantácia je obrovským rizikom, pretože telo ju jednoducho neprijme alebo zareaguje závažnou alergickou reakciou. Ešte horšie môžu byť následky v dôsledku poškodenia implantátu – vo všeobecnosti môžete prísť o časť tela, do ktorej bol umelý sval implantovaný.

Justin Jedlica, Silicon Ken

Asi najznámejším príkladom mužskej plastickej chirurgie je Američan Justin Jedlica, známy ako Silicon Ken. Posadnutý myšlienkou byť ako priateľ bábiky Barbie podstúpil asi 90 plastických operácií v celkovej hodnote viac ako 100 000 dolárov. Najviac zmien prešla, samozrejme, chlapíkova tvár, no chirurgovia urobili na reliéfnom tele maximum, Justinovi vložili do hrudníka, rúk, ramien a žalúdka silikónové implantáty.

Zatlačte nahor

Áno, áno, existuje aj mužský push-up. Nosí sa pod tričkom, zapína sa na chrbte a imituje reliéf hrudníka a brucha. Jednoduchá náhrada svalov bola vynájdená v Japonsku a v Ázii si rýchlo získala popularitu.

Synthol

Kým muži sa k plastickej chirurgii vrhnú len zriedka, ešte nebezpečnejšie chemické metódy umelého zväčšovania svalov sa využívajú, žiaľ, oveľa častejšie. Najznámejšou drogou je synthol, vynájdený v 90. rokoch minulého storočia a rýchlo sa stal neslávne známym. Synthol nemá anabolické vlastnosti, zväčšuje svalový objem absorbovaním olejov do svalových vlákien. To znamená, že svaly sa v skutočnosti nezväčšujú, len napučia.

Synthol sa z tela vylučuje veľmi dlho – až 5 rokov. Okrem toho má obrovské množstvo vedľajšie účinky, z ktorých mnohé sú mimoriadne nebezpečné a ohrozujú športovcov vážnymi následkami, dokonca smrťou. Takže olej vstupujúci do krvného obehu môže spôsobiť tukovú embóliu, ktorá následne ohrozuje srdcový infarkt alebo mŕtvicu. Medzi ostatnými možné problémy- rôzne infekcie, poškodenie nervov, tvorba cýst a vredov.

Internet je plný početných príkladov „obetí“ syntetolu a legendy kulturistiky aktívne vystupujú proti takýmto metódam zvyšovania svalov. „Môj postoj k syntolu je rovnaký ako ku všetkým implantátom. Ide o pokus zlepšiť postavu kozmetickými metódami, vyhnúť sa tvrdej práci, ktorá robí kulturistiku skutočným športom, “povedal šesťnásobný pán Olympia Dorian Yates.

umelý sval je všeobecný termín používaný pre aktuátory, materiály alebo zariadenia, ktoré napodobňujú prirodzený sval a môžu sa reverzibilne sťahovať, rozširovať alebo otáčať v rámci jedného komponentu v dôsledku vonkajšieho stimulu (ako je napätie, prúd, tlak alebo teplota). Tri základné aktivačné reakcie - kontrakcia, expanzia a rotácia - môžu byť kombinované do jedného komponentu, aby sa vytvorili iné typy pohybov (napr. ohýbanie, kontrakcia jednej strany materiálu, zatiaľ čo rozťahovanie druhej strany). Konvenčné motory a pneumatické lineárne alebo rotačné pohony sa nekvalifikujú ako umelé svaly, pretože na pohone sa podieľa viac ako jeden komponent.

Vďaka vysokej flexibilite, všestrannosti a pomeru výkonu a hmotnosti v porovnaní s tradičnými pevnými pohonmi majú umelé svaly potenciál stať sa vysoko prevratnou novou technológiou. Hoci v súčasnosti má táto technológia obmedzené využitie, môže mať v budúcnosti široké uplatnenie v priemysle, medicíne, robotike a mnohých ďalších oblastiach.

Porovnanie s prirodzenými svalmi

Hoci neexistuje žiadna všeobecná teória, ktorá by umožňovala porovnávanie pohonov, existujú „výkonové kritériá“ pre technológie umelé svaly, ktoré umožňujú špecifikáciu nových technológií pohonu v porovnaní s prirodzenými vlastnosťami svalov. Kritériá teda zahŕňajú napätie, napätie, rýchlosť deformácie, životný cyklus a modul pružnosti. Niektorí autori berú do úvahy ďalšie kritériá (Huber a kol., 1997), ako je hustota pohonu a rozlíšenie deformácie. Od roku 2014 môžu najvýkonnejšie umelé svalové vlákna, aké existujú, ponúknuť stonásobný nárast výkonu oproti ekvivalentnej dĺžke prírodných vlákien. svalové vlákna.

Výskumníci merajú rýchlosť, hustotu energie, silu a efektivitu umelých svalov; žiadny jeden typ umelého svalu nie je najlepší vo všetkých oblastiach.

Typy

Umelé svaly možno rozdeliť do troch hlavných skupín na základe mechanizmu ich aktivácie.

Elektrické ovládacie pole

Elektroaktívne polyméry (EPP) sú polyméry, ktoré možno aktivovať aplikáciou elektrického poľa. V súčasnosti medzi najznámejšie patria piezoelektrické EAP polymérov, dielektrické aktuátory (Deas), elektrostriktívne vrúbľované elastoméry, tekuté kryštalické elastoméry (LCE) a feroelektrické polyméry. Aj keď sa tieto EAP dajú ohýbať, ich nízka nosnosť pre pohyb krútiaceho momentu v súčasnosti obmedzuje ich užitočnosť ako umelých svalov. Navyše, bez akceptovaného štandardného materiálu na budovanie zariadení EAP zostáva komercializácia nepraktická. V technológii EAP sa však od 90. rokov minulého storočia dosiahol významný pokrok.

Iónové ovládanie

Iónové PPM sú polyméry, ktoré môžu byť poháňané difúziou iónov v roztoku elektrolytu (okrem aplikácie elektrických polí). Súčasné príklady iónových elektroaktívnych polymérov zahŕňajú polyelektródové gély, ionomérne polyméry, kovové kompozitné materiály (IPMC), vodivé polyméry a elektroreologické kvapaliny (ERF). V roku 2011 sa ukázalo, že skrútené uhlíkové nanorúrky môžu byť napájané aj aplikáciou elektrického poľa.

Elektrická aktivačná sila

Chemická kontrola

Chemomechanické polyméry obsahujúce skupiny, ktoré sú buď citlivé na pH alebo slúžia ako selektívne rozpoznávacie miesto pre špecifické chemické zlúčeniny, môžu slúžiť ako akčné členy a senzory. Vhodné gély napučiavajú alebo sa reverzibilne zmršťujú v reakcii na takéto chemické signály. Široká škála supramolekulárnych rozpoznávacích prvkov môže byť začlenená do gélotvorných polymérov, ktoré môžu viazať a používať kovové ióny, rôzne anióny, aminokyseliny, sacharidy atď. ako iniciátory. Niektoré z týchto polymérov majú mechanickú odozvu iba vtedy, keď sú dve rôzne chemikálie alebo prítomní iniciátori, vykonávajúci týmto spôsobom, ako logická brána. Takéto chemomechanické polyméry sú tiež sľubné pre [[cielené dodávanie liečiv | cielené podávanie liečiva]]. Polyméry obsahujúce prvky absorbujúce svetlo môžu slúžiť ako fotochemicky riadené umelé svaly.

Aplikácie

Technológie umelých svalov majú široké uplatnenie v biomimetických strojoch vrátane robotov, priemyselných pohonov a exoskeletov. EAP založené na umelých svaloch ponúkajú kombináciu nízka hmotnosť, nízka spotreba energie, stabilita a manévrovateľnosť pre pohyb a manipuláciu. Budúce zariadenia EAP budú mať aplikácie v letectve, automobilovom priemysle, medicíne, robotike, mechanizmoch kĺbov, zábave, animácii, hračkách, odevoch, hmatových a hmatových rozhraniach, kontrole hluku, senzoroch, generátoroch a inteligentných štruktúrach.

Pneumatické umelé svaly tiež poskytujú väčšiu flexibilitu, kontrolu a ľahkosť v porovnaní s bežnými pneumatickými valcami. Väčšina aplikácií PAM zahŕňa použitie svalov podobných McKibbenovi. Tepelné pohony, ako sú SMA, majú rôzne vojenské, lekárske, bezpečnostné a robotické aplikácie a môžu sa navyše použiť na výrobu energie prostredníctvom mechanických zmien tvaru.

Vedci z Národnej univerzity v Singapure vytvorili nový typ umelého svalu, ktorého výkon zapôsobil na kolegov. Faktom je, že tento nový typ svalov sa môže natiahnuť päťkrát, vzhľadom na ich počiatočnú dĺžku, a hmotnosť, ktorú dokážu zdvihnúť, prevyšuje ich vlastnú 80-krát.

Účelom tohto vývoja je poskytnúť robotom úžasné pevnostné charakteristiky a zároveň zabezpečiť prítomnosť plastov ako u ľudí.

Podľa doktora Adriana Kocha, ktorý je v súčasnosti vedúcim programu, má výsledný materiál štruktúru podobnú svalové tkaniváživé organizmy.

Hlavným záujmom je, že napriek svojej sile, plasticite a pružnosti tieto umelé svaly reagujú na elektrické riadiace impulzy v zlomkoch sekundy, a to je nepochybne kolosálny výsledok.

Takže napríklad v súčasnosti žiadna mechanika alebo hydraulika nedokáže poskytnúť takýto efekt. Ako hovorí šéf skupiny, ak budú roboty vybavené týmito vysokorýchlostnými umelými svalmi, bude možné zbaviť sa mechanických pohybov robotov a priblížiť sa k „plastovým“ ukazovateľom človeka alebo rôznych zvierat. Pri tom všetkom musí vytrvalosť, sila a presnosť pohybov mnohonásobne prevyšovať človeka.

Tento materiál je komplexný kompozit, ktorý zase pozostáva z rôznych polymérov. Použitím tohto materiálového zloženia elastických polymérov so schopnosťou natiahnuť sa 10-krát a polymérov, ktoré vydržia hmotnosť 500-násobku svojej vlastnej hmotnosti, umožnili dosiahnuť také úžasné výsledky. Podľa vedcov potrvajú práce na vývoji viac ako jeden rok, no už niekoľko rokov sa plánuje vytvorenie niekoľkých typov končatín pre roboty, ktoré budú tento typ umelého svalu vybavovať. Zaujímavé je, že úd bude mať polovičnú váhu a veľkosť ako ľudský náprotivok, no človek nebude mať veľkú šancu vyhrať.

Napriek tomu, že tento vývoj je pre skupinu vedcov v tejto konkrétnej oblasti najzaujímavejší, paralelne plánujú získaný materiál využiť aj na iné účely. Nový materiál je napríklad schopný premieňať mechanickú energiu na elektrickú energiu a naopak. A preto vedci súčasne vyvíjajú dizajn elektrického generátora na báze mäkkých polymérnych materiálov. Zaujímavosťou je, že podľa plánov bude jeho hmotnosť približne 10 kilogramov a dokáže vyrobiť toľko elektriny ako tradičný generátor používaný vo veterných turbínach s hmotnosťou 1 tony.

Prečítanie článku zaberie: 6 min.

Pulchritudo mundum servabit

(z latinčiny krása zachráni svet)

Bez ohľadu na súčasný štandard krásy ľudského tela bol vždy žiadaný. Krásne telá sa s väčšou pravdepodobnosťou vydajú/vydajú, vyrastú v kariére, budú populárne a dokonca sa stanú ľudovou voľbou... opäť kino a divadlo. Prirodzene, ľudia zbavení štandardnej krásy sa snažia svoje „jednoduché telo“ aspoň trochu priblížiť štandardu, trápia sa diétami, fyzická aktivita, naťahovanie sa do korzetov a v krajnom prípade komunikácia cez Skype striktne v konverzačnom režime bez videa, alebo v prípade mizernej dikcie len korešpondenčne. Ale pre dnešný priemysel silikónových foriem nie je nič nemožné!

Za polstoročie bolo vyvinutých päť generácií implantátov „na korekciu krásy tela“. Treba poznamenať, že medzi nimi neexistuje absolútne bezpečná verzia:

• prvá generácia(1960-1970) sa vyznačovala pevnou a hrubou silikónovou škrupinou s hladkým povrchom, cez kožu bolo možné rozlíšiť jej kontúry, pri stlačení bolo počuť chrumkanie, podobné zvuku pokrčeného hárku papiera. Napriek hrúbke škrupiny sa jej výplň čiastočne „potila“ smerom von, čo spôsobilo čiastočné zvrásnenie tkanív;
• druhej generácie(1970-1980) silikónové implantáty mali tenší obal a hladší povrch. Výplň, rovnako ako v prvej generácii, bol silikónový gél. Nerobili chrumkanie, ale mali viac vysoký stupeň„potenie“ a čo je horšie, často aj roztrhané. Niektoré modely implantátov boli pokryté špongiovým materiálom vyrobeným z mikropolyuretánovej peny, čo znížilo pravdepodobnosť zápalu a zabránilo posunutiu implantátu;
• v škrupinách tretej a štvrtej generácie(vytvorený okolo roku 1985) zohľadnil nedostatky predchádzajúcich modelov – textúru na povrchu, dvojité steny a dvojitú komoru, so silikónovým gélom vo vonkajšej časti a fyziologickým roztokom vo vnútornej. Zavedenie fyziologického roztoku v požadovanom objeme umožnilo korigovať tvar implantátu po umiestnení „na miesto“. Dve vrstvy vonkajších stien zabránili „plačaniu“, čím ho minimalizovali. Ruptúry implantátov týchto generácií sú zriedkavé, ale vyskytli sa;
• piatej generácie(založená okolo roku 1995). Odolný, naplnený silikónovým gélom s vysokou medzimolekulovou väzbou (súdržnosťou), nie je náchylný na "potenie". Pri zmene polohy tela sa vplyvom gravitácie nemení geometria implantátov – výplň si zachováva pamäť pôvodného tvaru. Neexistuje však 100% istota, že sú bezpečné.

Výplne silikónových implantátov:

• tekutý silikón, konzistencia je podobná rastlinnému oleju;
• rôsolovité silikónový gél so štandardnou súdržnosťou. Implantát je ťažké identifikovať hmatom, hustotou zodpovedá živému tkanivu. Stupeň "potenia" je nízky, ale takéto plnivo si zachováva svoj tvar pomerne slabo;
• gél s vysokou súdržnosťou textúrou podobná marmeláde. Má extrémne nízky stupeň deformácie, „nepotí sa“, ale má vysokú tvarovú pamäť, t.j. oblasť tela v oblasti implantátu môže mať neprirodzený vzhľad;
• stredne súdržný gél(jemný dotyk), podobne ako želé. Tvarová pamäť je priemerná, škrupina sa „nepotí“;
• fyziologický roztok(0,9 % roztok chloridu sodného vo vode). Spoľahlivosť implantátov je slabá, keďže po deviatich mesiacoch od vloženia do tela soľ kryštalizuje, t.j. čiastočne stuhne. Výsledné kryštály soli sú schopné prepichnúť plášť implantátu.

V závislosti od oblasti umiestnenia budú mať implantáty často oválny, menej často kužeľovitý tvar. Vo všetkých nižšie opísaných prípadoch sa používajú implantáty minimálne tretej generácie.

silikónové prsia. Dávno pred prvými chirurgicky upravenými transsexuálmi ženy zúfalo túžili vylepšiť tvar svojho poprsia. Pri absencii iných možností sa používali rôzne triky, ako napríklad vypchatý živôtik a objemná čipka. Ale fungovali len do chvíle, keď bola odhalená hruď, a potom ... po rozpakoch bolo nevyhnutné. Pokus o rekonštrukciu mliečnych žliaz zvnútra prvýkrát urobil český chirurg Vincent Czerny v roku 1895 s použitím tukového tkaniva pacientky.

Rozvoj filmového priemyslu na začiatku 20. storočia dal implantácii prsníkov nový impulz. Chirurgovia hľadali najlepší materiál na augmentáciu ženské poprsie plniacimi sklenenými guľôčkami, tukovým tkanivom, vlnou, zrolovanou plastovou páskou, polystyrénom a dokonca, pravdepodobne analogicky so sklenenými guľôčkami zo slonoviny. Spomedzi uvedených metód implantácie bola najnebezpečnejšia tukové tkanivo sama pacientka, no nové poprsie si svoj tvar dlho neudržalo – telo absorbovalo tuk a prsia ovisli viac ako predtým.

Podoby filmových hviezd ale nedali pokoj prefarbeným blondínkam z USA a Európy. Ich logika bola jednoduchá – keď môžete zmeniť farbu vlasov, tak prečo nezrekonštruovať hrudník? Do polovice minulého storočia sa objem busty zväčšil o približne 50 000 žien, väčšinou Američaniek a Japoniek (pracovníčok sexuálneho priemyslu z Krajiny vychádzajúceho slnka). Používali materiály, ktoré boli v tom čase v chemickom priemysle nové - polyvinylové špongie (ako viete, platne sa vyrábali z vinylu) a tekutý silikón (vstrekovaný). Následky boli žalostné ... prsníky tak stvrdli, že majiteľky museli zachrániť ich úplným odstránením.

Silikónové implantáty, ako ich poznáme dnes, sa objavili v roku 1961. Vytvorila ich americká korporácia Dow Corning - škrupina bola vyrobená z gumy, výplň bol silikónový gél. O tri roky neskôr francúzsky Arion uvádza na trh svoju verziu silikónových protéz naplnených morskou vodou. V 80. rokoch sa uvažovalo o amerických implantátoch možná príčina rakoviny prsníka a začiatkom 90. rokov boli zakázané na masové používanie. Po návale žalôb od majiteľov silikónových pŕs Dow Corning vyplatil odškodné viac ako 3 miliardy dolárov a skrachoval.

Silikónový zadok. Tento typ plastickej chirurgie sa nazýva gluteoplastika. Účel použitia implantátov tejto skupiny, ako v prípade silikónových prsníkov, je spojený so zvýšením estetických vlastností tela - vytvoriť plochý objem.

Pokiaľ ide o obľúbenosť medzi zástupcami silného a slabého pohlavia, zadok je na druhom mieste, čo znamená, že ich atraktívne parametre sú medzi potenciálnymi majiteľmi implantátov na zadku žiadané. Módu pre vytŕčajúci zadok medzi ženami zaviedla po filmovej herečke a speváčke Jennifer Lopez - tanečnica. Piaty bod J. Lo vždy vedie medzi ostatnými „hviezdnymi zadkami“, čo je uľahčené jeho neustálym predvádzaním.

Musel som na sieti sledovať nepríjemné videá so silikónovými implantátmi v zadku, ktoré sa vraj dali voľne otáčať pod kožou. V skutočnosti k ich správnej integrácii dochádza pod gluteálne svaly, neexistuje žiadny spôsob, ako rozpoznať zvonku, a ešte viac vytesniť implantáty nebude fungovať.

Ak sú prsia vyplnené silikónom obľúbené najmä u žien, tak silikónové zadočky sú rovnako príťažlivé pre obe pohlavia – veď vekom podmienené ploché zadočky sú typické pre mužov aj ženy.

silikónové svaly. Pripomeňte si filmových hrdinov konca 80. rokov – brutálnych, zúfalo napumpovaných chlapíkov z triedy „hasta la vista, baby“, s tvárou neznetvorenou myšlienkami. Schwarzenegger, Stallone, Lungren, Scala Johnson, Hulk Hogan a mnohí ďalší – všetkých spájali predovšetkým objemné, bohaté svaly na celom tele. Moderní akční hrdinovia už nie sú rovnakí. Intelekt sa vkradol do ich čŕt tváre, ich fyzické údaje boli skôr na strednej úrovni – začali hrať svoje úlohy a nielen vystupovať v zábere s hromadou svalov s pár služobnými frázami na pozadí anti -šokový bielozubý úsmev.

Samozrejme, svaly filmových idolov neboli prirodzeného pôvodu, keďže žiaden tréning im nedovolí vytvárať také vypuklé kocky a gule. Muži a ženy, odhodlaní vyčnievať zo šedej masy pozemšťanov pôsobivými svalmi, boli nútení vstrekovať, jesť a piť chemikálie, ktoré umelo zvyšujú rast svalových vlákien a spôsobujú prekrvenie svalov. Náklady na steroidy boli dosť pôsobivé - od 25 000 do 30 000 dolárov ročne. V čom objemné svaly a skutočná fyzická sila neboli synonymá - kulturista je schopný zdvihnúť značné množstvo závažia na mieste, ale nie je schopný presunúť závažie, ktoré je polovičné ako zdvihnuté, pretože. žiadna svalová vytrvalosť.

Moderní herci z akčných filmov rôznych žánrov získali úžasnú schopnosť zmeniť objem svojho tela v priebehu niekoľkých mesiacov, čo sa v tlači nazýva ich fyzický talent a zručnosť trénerov. V skutočnosti, as vysokou mierou pravdepodobnosti sa dá tvrdiť, ich telá nie sú trénované viac ako telá bežných ľudí, pričom svaly zaťažujú len pravidelne. dostať reliéfne telo oveľa jednoduchšie pomocou silikónových foriem - bicepsové implantáty, brušné kocky, delty, lýtkové svaly a pod.. A zároveň nedôjde k žiadnym defektom v tkanivách a telesných systémoch, chrbtici nebude hroziť prietrž a svalom nebudú hroziť strie a kyselina mliečna. Pravda, implantát môže prasknúť...

Predstavujem video o dvoch najznámejších „implantátoch“ v internetovom svete, ktorí sa považujú za neodolateľne krásnych (ich názory nezdieľam) – Britsko-brazílskom Rodrigovi Alvesovi a Američanovi Justinovi Jetlikovi:

Vedci z Kolumbijskej univerzity v New Yorku vynašli umelé svaly, ktoré dokážu zdvihnúť tisícnásobok svojej vlastnej hmotnosti. Výrobná technika je taká jednoduchá a materiály sú také cenovo dostupné, že každý môže začať navrhovať mäkkú robotiku, najmä ak je k dispozícii 3D tlačiareň.

Napriek ohromujúcim úspechom má ľudstvo stále ďaleko od skutočných „terminátorov“. Algoritmy sa neustále zdokonaľujú, stroje sú inteligentnejšie – až tak, že aj Elon Musk sa začína báť umelej inteligencie. Čo ak mal Teodor Kaczynski pravdu? Hardvér sa však vyvíja oveľa pomalším tempom ako softvér. Mechanické, pneumatické a hydraulické ovládače sú príliš zložité a často nespoľahlivé, materiály s tvarovou pamäťou sú drahé a neefektívne a elektroaktívne polyméry vyžadujú relatívne vysoké náklady na energiu. Ako uviesť do pohybu androidov budúcnosti?

Aslan Miriyev, Ph.D., výskumník z Creative Machines Laboratory na Kolumbijskej univerzite, navrhol svoju vlastnú verziu. Cieľom je vyrobiť umelé svaly zo silikónových elastomérov nasýtených bežným pitným alkoholom. Etylalkohol (aj keď nie nevyhnutne etylalkohol) hrá kľúčovú úlohu, pretože svalová expanzia a kontrakcia nastáva v dôsledku prechodu mikrokvapôčok etanolu z kvapalnej fázy do plynnej a naopak. Dosahuje sa to zahrievaním a chladením: odparovanie alkoholu zachyteného v silikóne vedie k zvýšeniu tlaku, a teda k expanzii elastomérnej štruktúry.

Požadovaná teplota sa nastavuje lineárnym alebo špirálovým elektrickým vykurovacím telesom prenikajúcim do svalu. Pri použití etanolu maximálny účinok dosiahnuté dlhodobým zahrievaním tesne nad bodom varu 78,4 °C. O koľko vyššie závisí od zloženia použitého materiálu, pretože silikón bude odolávať expanzii a čím vyššia je hustota materiálu, tým vyšší je tlak a bod varu alkoholu. Aslan sa pri svojich pokusoch ustálil na materiáli s 20% obsahom etanolu ako na optimálnom. Zmes sa pripraví jednoduchým zmiešaním silikónu a etanolu v požadovaných pomeroch, kým sa mikrobubliny alkoholu rovnomerne nerozložia. Zmes sa potom môže použiť na odlievanie do foriem alebo aditívnu výrobu robocastingom, teda extrúznou 3D tlačou, ale bez zahrievania. Napríklad extrudér injekčnej striekačky. Umelé svaly počas experimentov preukázali schopnosť zväčšiť objem o 900 % a vydržať opakované zaťaženie. Šesťgramová vzorka teda tridsaťkrát za sebou zdvihla a spustila bremeno s hmotnosťou asi šesť kilogramov, teda tisíckrát viac, ako má vlastné! Maximálny výkon je ešte vyšší: dvojgramový sval zvládol záťaž 12 kg, hoci na hranici svojich možností.

Zatiaľ je to dobré, ale svaly sa majú sťahovať, nie rozširovať? Je to v poriadku. Pracovný vektor je možné nastaviť pomocou škrupín, ktoré obsahujú expanziu v danej rovine. Napríklad bicepsy a tricepsy na obrázku vyššie sú obalené sieťovinou s pevnou dĺžkou pripevnenou na koncoch k nadlaktiu a predlaktiu. Diametrálna expanzia vedie k pozdĺžnej kontrakcii, ako je to u skutočných svalov. V tomto príklade boli použité 13-gramové svaly schopné zdvihnúť až jeden kilogram hmotnosti pri zahriatí 30V nichrómovým drôteným špirálovým prvkom s prúdom 1,5A. Ohýbanie môže byť tiež kontrolované "pasívnymi" vrstvami flexibilných materiálov s relatívne vysokou pevnosťou v ťahu aplikovanými na "vnútornú" stranu deformovateľného ovládača, ako je to v príklade uchopenia na obrázku nižšie.

Laboratórne náklady na výrobu takýchto svalov na gram nepresiahli tri centy. Experimentálne termoplastické štruktúry boli vytlačené na stolných FDM 3D tlačiarňach Ultimaker, Ultimaker 2+ a Stratasys uPrint, pričom tlač priamo umelých svalov bola realizovaná na domácej duálnej extruderovej 3D tlačiarni vybavenej hlavicami striekačiek. Celú správu nájdete na tomto odkaze.

Máte zaujímavé novinky? Podeľte sa s nami o svoj vývoj a my o nich povieme celému svetu!.