PLASTIKS on line. Home
English version
новости журнал конференции каталог магазин объявления выставки листалка
Новости
Сырье и добавки
Инвестиции и оборудование
Рециклинг пластмасс
Деловые форумы
Пластмассовая жизнь
Литье пластмасс
Новости ПЛАСТИКСа
Архив
 Календарь
Подписка на новости
Размещение новостей
Отправить новость
Информер
 RSS
 Twitter










Plastbrazil


СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ!
Оплати подписку на 2018 год – получи скидку 5% на книги



тяжкий вред здоровью наказание
advokat-zelenograd.ru
полный пакет документов для передачи в СРО. Дарим бонусы
ooocpsb.ru



В США разработан полимер, способный выполнять функции мышц

17/09/2007


Специалисты Университета штата Северная Каролина объявили о том, что ими разработан новый полимер, способный выполнять функции мышц. Как заявляется, подобные материалы могут совершить революцию в протезировании. Механические руки и ноги будут проектироваться по образу и подобию живых конечностей, а управление ими сможет осуществляться при помощи сигналов нервной системы.
Разработки подобных материалов ведутся с начала 90-х годов. Первопроходцами считаются ученые из Jet Propulsion Laboratory NASA. В феврале 2001 года были разработаны два типа искусственных мускулов EAP (электроактивные полимеры), представляющие собой полимерную ленту, состоящую из молекул углерода, фтора и кислорода. При прохождении электрического импульса материал сжимался или растягивался в зависимости от полярности тока. Вышивка машинная от http://embstudio.ru на фирменной одежде и корпоративных сувенирахю Как тогда считалось, робот, оснащенный полимерными мышцами, мог сохранять малый вес и размеры, что делало возможным его отправку на астероиды, кометы или малые спутники планет. Но с началом нового века интерес с искусственным мускулам стали проявлять медики. "Дело в том, что по всему миру ведется разработка протезов, управляемых силой мысли, - рассказывает РБК daily академик РАН Игорь Шевелев. — Они имеют несколько разновидностей. Можно делать протез, напрямую фиксирующий сигналы мозга через электроды, вживленные в голову или, что более предпочтительно, через электроэнцефалограф. Но есть разработки протезов, которые подключаются не к мозгу, а к нервным окончаниям на культе".
Несколько прототипов подобных устройств были представлены весной и летом этого года. Так, инженеры из лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (США) разработали манипуляторы Proto 1 и Proto 2, испытанные в Реабилитационном институте Чикаго. Устройства зарекомендовали себя хорошо, но был у них и существенный недостаток. Рука Proto 2 была слишком громоздкой и тяжелой. Кроме того, электромоторы по­требляли много энергии. И одним из путей решения этой проблемы ученые посчитали применение искусственных мускулов.
"Природа миллионы лет оттачивала строение высших животных, в том числе человека, и, по-видимому, при проектировании протезов необходимо все делать так, как реализовано это в живом мире, - рассказывает РБК daily ведущий инженер Института высшей нервной деятельно­сти и нейрофизиологии РАН Вадим Рощин. - Конечно, пока невозможно сделать модель, повторяющую на все 100 процентов настоящую руку, но к этому надо стремиться. Вот и было предложено применять вместо электромоторов искусственные мускулы".
Дело в том, что при относительно небольшом электрическом импульсе некоторые полимеры сжимаются и создают сравнительно высокое усилие. Так, при приложении поля 50 вольт на микрометр EAP NASA могли сжиматься примерно на 50%. Но для эффективного применения в механических устройствах этого не хватало. Исследования продолжались, и в сентябре этого года был достигнут существенный прорыв. Химики Университета штата Северная Каролина синтезировали новый материал, способный растягиваться уже на 250% при приложении менее 40 вольт на микрометр. "Главные преимущества нашего материала -высокая гибкость, прочность и легкость, - рассказывает один из руководителей группы исследователей Ричард Спонтак. - Это электроактивный полимер, созданный из блоксополимера и олигомера. Создан он с применением нанотехнологий. Мы выращиваем материал в лабораторных условиях и фактически еще на молекулярном уровне конструируем его заранее заданные свойства".
Как утверждают исследователи, в результате удалось достичь преобразования электрической энергии в механическую на уровне 90%, что является рекордом для таких материалов. При этом он не теряет своих свойств после тысячи рабочих циклов. "Появление искусственных мускулов вполне способно сделать прорыв в разработке протезов, - продолжает Вадим Рощин. - При работе с электромоторами считываемые сигналы мозга приходится преобразовывать в команды для протеза. Для этого применяются мощные компьютеры, которые занимают место и требуют дополнительной энергии. В идеале же надо добиться того, чтобы биологические сигналы с небольшим усилением и преобразованием сами могли бы управлять искусственными мускулами. В принципе, это осуществимо. Да и множество экспериментов показали, что нервная система способна к переобучению, и управление полимерными мышцами проще осуществить, чем электромоторами".
"Конечно, той силы, которой обладают живые мускулы, полимеры достичь пока не могут, - рассказывает РБК daily заведующий лабораторией математической нейробиологии Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Александр Фролов. - Но для инвалидов это не настолько существенно. Достаточно уже того, что они смогут переставлять какие-то предметы. Гораздо важнее обратная связь. К примеру, если человек дотрагивается до чего-либо, то он ощущает предмет. Это важно, чтобы дозировать усилие и ничего не сломать. Современные протезы так не умеют. Но наука не стоит на месте, и уже есть разработки искусственной кожи. Она наделена сенсорами, фиксирующими прикосновение и отправляющими сигналы прямо в мозг. Человек переживает некоторое подобие боли, если он сжал протез слишком сильно. И эта область изучения свойств материалов при проектировании искусственной руки имеет не меньшую важность, чем полимерные мускулы".

РБК daily






Другие новости этой рубрики

21/01/2019 Haier завершает приобретение Candy
21/01/2019 НПП «ПОЛИПЛАСТИК» планирует использование полимеровозов на постоянной основе
18/01/2019 Производство полиуретановых систем в Ногинске планируется открыть в I квартале
18/01/2019 IP Groupe расширила ассортимент продукции из полипропилена
18/01/2019 Рынок самоклеящихся этикеток будет ежегодно расти
17/01/2019 IEK локализует производство двустенной полимерной гофротрубы
16/01/2019 «Полипластик Поволжье» запустит три линии по выпуску лент капельного орошения
15/01/2019 В Туркменистане введено в строй предприятие по производству полиэтиленовых пакетов и полипропиленовых труб
11/01/2019 Ёмкость российского авторынка превысила докризисные показатели
11/01/2019 Производство полиэтиленовых пакетов и полипропиленовых труб запустили в Туркменистане


Архив
Журнал ПЛАСТИКС
Яндекс цитирования
"ПЛАСТИКС" стал мобильнее
x

Уважаемые посетители сайта "Пластикс"

С июня 2013 года для пользователей планшетных компьютеров на Android и iOS доступно мобильное приложение (инструкция здесь).

Вы можете бесплатно ознакомиться с одним из номеров журнала (№6, 2015) через мобильное приложение.