Cercetătorii UI fac mușchi artificiali cu grant

Assistant+Professor+of+Mechanical+Engineering+Caterina+Zamuta+poses+for+a+portrait+at+the+Iowa+Advanced+Technologies+Laboratories+at+the+University+of+Iowa+on+Monday%2C+Sept.+27%2C+2021.

Caterina Lamuta, profesor asistent in Inginerie Mecanica, creeaza muschi artificiali bazati pe membre asemanatoare tentaculelor.


Un profesor de la Universitatea din Iowa lucrează cu fonduri de grant pentru a crea mușchi cefalopodi sau asemănători tentaculelor pentru a îmbunătăți mișcarea în tehnologia marină.

Profesor asistent UI de Inginerie Mecanică Caterina Lamuta și echipa sa de cercetare fac mușchi artificiali care emulează mișcarea membrelor cefalopodelor. Când sunt finalizate, actuatoarele – un dispozitiv folosit pentru a deplasa și controla o mașină – vor fi atașate vehiculelor marine pentru a îmbunătăți manipularea subacvatică.

Lamuta a primit recent un Premiu pentru Tineri Investigatori de la Agentia de Proiecte de Cercetare Avansata a Apararii, cunoscuta sub numele de DARPA, pentru a incepe acest proiect. Lamuta a spus ca grantul va dura trei ani si nu este primul pe care Lamuta l-a primit.

Celelalte granturi ale ei, acordate de Oficiul de Cercetare Navală al Marinei SUA, NASA, Fundația Națională pentru Știință și Oficiul de Cercetare Științifică a Forțelor Aeriene pentru un total de 2 milioane de dolari, potrivit unui articol de pe site-ul web al Institutului de Hidroștiință și Inginerie din Iowa. .

În 2019, Lamuta a folosit finanțarea de la Oficiul de Cercetare Navală pentru a crea o piele moale și inteligentă, așa cum a raportat anterior de The Daily Iowan. Proiectul ei actual se va baza pe cercetările ei anterioare, deoarece intenționează să combine pielea inteligentă deja dezvoltată cu mușchii artificiali.

„Doar pielea își poate schimba forma, pentru că la cefalopode, există diferiți mușchi numiți papile care merg în sus și în jos pentru a schimba rugozitatea”, a spus ea despre fostul ei proiect. „Pentru ca cefalopodul să se poată camufla sau să schimbe, de asemenea, rezistența în timp ce înoată, așa că pentru Marinei am început cu asta, ceea ce numim dispozitiv de modulare a texturii.”

Fuziunea ambelor proiecte, a spus ea, va avea ca rezultat un membru al cefalopodului artificial complet funcțional. Exemple de cefalopode sunt caracatițele, sepiele și calmarii.

„Vom face tentaculul adevărat cu tot mușchiul, astfel încât, atunci când combinăm acest lucru cu acel proiect, să avem un tentacul real care poate face manipulare și modificarea rugozității în același timp cu caracatița”, a spus ea.

Lamuta a spus că mușchii artificiali au funcții diferite, în funcție de modul în care sunt încorporați în pielea inteligentă.

„Deci, poți obține torsiune, poți obține compresie [and] îndoirea, așa că la sfârșit, vom avea un tentacul pentru mișcare și manipulare, practic”, a spus ea. „Așadar, este un robot moale care poate prinde lucruri sub apă și apoi, pe deasupra, vom adăuga o piele subțire pentru a schimba rugozitatea.”

Parth Kotak, doctorand UI și cercetător în Laboratorul Smart Multifunctional Material Systems Lamuta, a spus că, conform propunerii, mușchii artificiali ai noului proiect sunt special adaptați pentru roboții de apă mică. El a spus că acest obiectiv nu este însă definitiv și se poate schimba.

„Cu DARPA, ei caută în mod special roboți autonomi, fără pilot, în medii puțin adânci și un fel de concept soft”, a spus Kotak. „Din cauza mării adânci și a mediului de mică adâncime, condițiile se schimbă complet.”

El a spus că în mediile de mică adâncime, roboții interacționează mai mult cu obiectele din mediul înconjurător, cum ar fi stâncile și corralele.

„Imaginați-vă că trebuie să ridicați ceva sau că trebuie să țineți o cameră sau un echipament și apoi au nevoie de ceva rezistent la apă, care este ușor”, a spus Lamuta. „De aceea facem acest robot moale pentru aplicare subacvatică”.

Actuatoarele echipei de cercetare UI sunt unice, a spus ea, deoarece nu necesită intrare de înaltă tensiune pentru a funcționa, așa că nu trebuie să transporte surse de alimentare grele. Acest lucru face ca produsul să fie portabil, a spus ea.

Lamuta a adaugat ca fac muschi artificiali cu diferite materiale si capacitati.

„Cel pe care l-am făcut din fibră de carbon și cauciuc siliconic, ele pot ridica de până la 12.600 de ori propria greutate”, a spus ea.

Produsele din fibre polimerice, pe de altă parte, pot ridica ceva mai puțin, dar în același interval, a adăugat Lamuta. Totuși, fiecare variantă este o combinație de ușoară și puternică, a spus ea.

Lamuta a spus că a câștigat curiozitatea față de cefalopode abia după ce a început proiectul ei din Marina în 2019. Ea a spus că a fost un videoclip YouTube cu o caracatiță care a stârnit ideea pentru modularea inteligentă a pielii și, în cele din urmă, pentru dispozitivele de acționare moi.

Lamuta a spus că a știut întotdeauna că vrea să fie cercetător, dar abia după liceu și-a dat seama că îi place inginerie.

Kotak, pe de altă parte, a spus că pasiunea lui pentru inginerie se întoarce încă din copilăria sa timpurie.

„Eram foarte obsedat de rachete când eram copil și asta am început în liceu și apoi la licență, iar apoi la licență – primul an – am construit de fapt o grămadă de rachete cu motor de presiune”, a spus el. „Dar apoi mi-am dat seama că vreau ceva mai larg, așa că apoi am trecut să devin inginer mecanic”.

Lamuta a spus că echipa speră să aibă o caracatiță artificială subacvatică completă și funcțională în următorul an și jumătate, ceea ce marchează sfârșitul doctoratului lui Kotak.

„[The project is in] o etapă foarte preliminară ”, a spus Kotak. „Încă ne perfecționăm mușchii artificiali și apoi, odată ce perfecționăm mușchii, trecem la asamblarea tentaculului propriu-zis.”

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.