Корейские ученые из Центра передовой робототехники при Корейском институте машиностроения и материалов (KIMM) создали инновационный метод ткачества сверхтонких волокон на основе сплава с памятью формы (SMA). Эти волокна используются для производства тканевых искусственных мышц, которые могут быть встроены в роботизированную одежду, или экзоскелеты. Испытания показали, что такие экзоскелеты увеличивают силу человека и снижают мышечную нагрузку до 40%.
Хотя текущие прототипы находятся на стадии лабораторных исследований, ученые уже разрабатывают модели для людей с ограниченными физическими возможностями и мышечной слабостью. Конечная цель — найти промышленного партнера для массового производства этой технологии.
Ведущий исследователь проекта, доктор Чхоль Хун Пак, отметил, что в мире растет доля пожилого населения, что увеличивает спрос на экзоскелеты.
Однако для их широкого применения необходимо решить проблемы веса, удобства и стоимости. Традиционные экзоскелеты, использующие тяжелые моторы или пневматические приводы, громоздки и неудобны.
Команда доктора Пака разработала систему, позволяющую вплетать мышечные волокна в ткань. Это позволило создать компактные и бесшумные экзоскелеты. Для этого используются сверхтонкие волокна из сплава с памятью формы диаметром 25 микрометров. Эти волокна перерабатываются в спиральную пряжу, которая позволяет ткать тканевые мышцы.
При нагреве до 40–50 градусов Цельсия волокна сокращаются, имитируя работу человеческих мышц. Для охлаждения можно использовать вентиляторы. Экзоскелет в форме куртки питается от аккумулятора весом 200 граммов и может работать до четырех часов без подзарядки. Он способен помогать локтевому, плечевому суставам и пояснице, снижая мышечные усилия более чем на 40%.
