Vědci ze švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne (EPFL) vyvinuli technologii, která působí, jako by vypadla ze stránek kyberpunkového románu: umělá svalová vlákna, která lze vplést přímo do textilie a vytvořit tak měkký, nositelný exoskelet. Tato elektrofluidní vláknová svaly (Electrofluidic Fiber Muscles) jsou nejen neuvěřitelně silná – svazky těchto vláken uzvednou až dvousetnásobek vlastní váhy – ale navíc jsou tichá, ohebná a lze je bez obav prát v pračce.
Klíčová inovace spočívá v integraci flexibilních, milimetrových pump přímo do samotných vláken. Namísto spoléhání se na neforemné a hlučné kompresory, které pohánějí většinu současné měkké robotiky, využívají tato vlákna elektrické pole k pohybu kapaliny prostřednictvím procesu zvaného „elektrohydrodynamika injektovaného náboje“ (EHD). Tento soběstačný systém generuje působivou hustotu výkonu až 50 W/kg, což je hodnota srovnatelná s lidským kosterním svalstvem – a to vše bez jakéhokoli externího hardwaru, hluku nebo vibrací.
Vlákna o tloušťce zhruba 2 milimetry jsou v podstatě miniaturní, samostatně poháněné hydraulické systémy. Jejich spojováním nebo vplétáním do oděvů lze vytvořit textilie, které aktivně poskytují svalovou podporu, haptickou zpětnou vazbu nebo dokonce termoregulaci. Původní výzkumná práce publikovaná v časopise Science demonstruje potenciál systému v celé řadě aplikací. Celou studii si můžete přečíst zde: Electrofluidic fiber muscles for untethered and silent robotics.
Proč je to důležité?
Tato technologie představuje zásadní posun v tom, jak přistupujeme k nositelné robotice. Po celá léta byl sen o exoskeletu brzděn – a to doslova – potřebou tuhých rámů a hlučných, energeticky nenasytných pneumatických či hydraulických systémů. Vláknové pumpy z EPFL tuto vrstvu složitosti zcela eliminují tím, že mechanismus pohonu (aktuaci) integrují přímo do látky.
Důsledky jsou dalekosáhlé. Mohlo by to vést k lehkým, pohodlným oblekům, které pomáhají pacientům s pohybovými potížemi během rehabilitace, nebo k oděvům snižujícím zátěž pracovníků v fyzicky náročných profesích. Vzhledem k tomu, že vlákna jsou tichá a nenápadná, mohla by technologie snadno proniknout i do spotřební elektroniky – například v podobě haptických obleků pro virtuální realitu nebo oblečení, které nenápadně zvyšuje sílu nositele. Je to zkrátka rozdíl mezi tím, jestli si na sebe složitě připoutáte robota, nebo si prostě obléknete tričko, které vás udělá silnějšími.
