آریا جوان

آخرين مطالب

ربات‌هایی با عضلات واقعی ساخته شدند دانش

ربات‌هایی با عضلات واقعی ساخته شدند
  بزرگنمايي:

آریا جوان - محققان MIT موفق به ساخت نوعی عضله مصنوعی شده‌اند که می‌تواند مانند عنبیه چشم در چند جهت مختلف حرکت کند. این کشف می‌تواند دنیای ربات‌های نرم را متحول کند و راه را برای ساخت ماشین‌هایی هموار کند که مانند موجودات زنده، انعطاف‌پذیری بالایی دارند.
به گزارش خبرآنلاین، محققان MIT نوعی عضله مصنوعی توسعه داده‌اند که می‌تواند در چندین جهت حرکت کند و مانند عنبیه چشم منبسط و منقبض شود. تلاش‌های بسیاری برای ساخت ربات‌های زیست‌هیبریدی انجام شده است ماشین‌هایی که با عضلات پرورش‌یافته در آزمایشگاه به حرکت درمی‌آیند. انعطاف‌پذیری این ربات‌ها می‌تواند به آن‌ها اجازه دهد تا از میان فضاهای تنگ و پیچیده عبور کنند. اما یک مانع بزرگ در این مسیر وجود داشته است: عضلات مصنوعی موجود فقط در یک جهت نیرو وارد می‌کنند که حرکت آن‌ها را محدود می‌سازد. این مشکل مانند داشتن رباتی است که فقط می‌تواند بازوی خود را خم کند اما قادر به چرخاندن آن نیست.
اکنون، محققان MIT این محدودیت را برطرف کرده و سیستمی رباتیک با حرکات پیچیده و چندجهته طراحی کرده‌اند. آن‌ها با استفاده از این فناوری، عضله‌ای مصنوعی ساخته‌اند که در چند جهت مختلف حرکت می‌کند و عملکردی مشابه عنبیه چشم دارد. برای اثبات این مفهوم، تیم تحقیقاتی ساختاری عضلانی طراحی کرده است که هم به‌صورت دایره‌ای منقبض می‌شود و هم به‌سمت بیرون گسترش می‌یابد.
تکنیک جدید «مهر زدن» برای ایجاد عضلات مصنوعی
محققان برای ایجاد این ساختار، از تکنیکی جدید به نام «مهر زدن» استفاده کرده‌اند. در این روش، آن‌ها یک مهر بسیار کوچک با شیارهای میکروسکوپی را با چاپ سه‌بعدی تولید کردند. سپس، این مهر روی یک هیدروژل نرم فشار داده شد تا الگویی برای رشد عضله ایجاد کند. در مرحله بعد، سلول‌های عضلانی واقعی در این شیارها کاشته شدند تا به‌مرور به رشته‌های عضلانی تبدیل شوند. زمانی که این عضلات تحت تحریک قرار گرفتند، منقبض شدند و الیاف آن‌ها در جهت‌های مختلف حرکت کرد.
ریتو رامان، استاد مهندسی بافت در MIT، در این باره می‌گوید:«با طراحی این عنبیه مصنوعی، ما اولین ربات مجهز به عضلات اسکلتی را ساختیم که می‌تواند در بیش از یک جهت نیرو تولید کند. این قابلیت منحصراً از طریق روش مهر زدن امکان‌پذیر شد.»
رامان و تیمش سال‌هاست که روی پرورش و آموزش سلول‌های عضلانی در محیط آزمایشگاهی کار می‌کنند. اما ایجاد عضلات مصنوعی که بتوانند حرکات چندجهته پیش‌بینی‌پذیری داشته باشند، چالشی جدی بوده است.
او توضیح می‌دهد:«یکی از ویژگی‌های جالب بافت‌های عضلانی طبیعی این است که فقط در یک جهت حرکت نمی‌کنند. برای مثال، عضلات دایره‌ای در عنبیه چشم و اطراف نای، یا حتی عضلات دست و پا، در یک راستای مستقیم قرار ندارند، بلکه تحت زاویه‌های مشخصی شکل گرفته‌اند.» اما تا پیش از این، دانشمندان قادر به بازسازی این الگوهای چندجهته در عضلات مهندسی‌شده نبودند.
عضلات مصنوعی که مانند عنبیه چشم حرکت می‌کنند
برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی مهر کوچکی را با شیارهای بسیار ظریف طراحی و چاپ کردند که ابعاد آن‌ها متناسب با اندازه سلول‌های عضلانی بود. سپس، برای جلوگیری از آسیب به هیدروژل هنگام مهر زدن، سطح مهر را با یک لایه پروتئینی پوشاندند. این لایه پروتئینی باعث می‌شد که الگو به‌طور یکنواخت روی هیدروژل منتقل شود و مهر بدون آسیب‌زدن به ژل، از آن جدا شود.
برای نمایش قابلیت این تکنیک، محققان ساختاری مشابه عنبیه چشم انسان ایجاد کردند. این ساختار دارای الیاف عضلانی دایره‌ای و شعاعی بود که امکان باز و بسته‌شدن آن را فراهم می‌کرد. پس از ایجاد این الگو روی هیدروژل، محققان سلول‌های عضلانی اصلاح‌شده ژنتیکی را در آن کاشتند. این سلول‌ها به نور واکنش نشان می‌دهند. تنها 24 ساعت بعد، سلول‌ها درون شیارهای الگو قرار گرفتند، با یکدیگر ترکیب شدند و به الگوی دقیق عضلات عنبیه شکل گرفتند.
نتیجه شگفت‌انگیز بود، زمانی که این ساختار با نور تحریک شد، عضلات آن مانند یک عنبیه واقعی در چند جهت مختلف منقبض شدند. رامان در پایان می‌گوید:« در این پژوهش، ما نشان دادیم که می‌توان از روش مهر زدن برای ساخت ربات‌هایی استفاده کرد که قابلیت‌هایی فراتر از ربات‌های عضلانی قبلی دارند. ما در این مطالعه از سلول‌های عضلانی اسکلتی استفاده کردیم، اما هیچ محدودیتی برای استفاده از این تکنیک در انواع دیگر سلول‌ها وجود ندارد.»

لینک کوتاه:
https://www.aryajavan.ir/Fa/News/1473995/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

بازی FBC Firebreak خرداد ماه منتشر می‌شود

آب خوردن مار را دیده بودید؟

حکمت/ نفس خود را سرزنش کنید

آغاز یک سریال تاریخی ـ فانتزی از فردا

بهترین سریال‌های 2025 که نباید از دست بدهید

پرسپولیس با کارتال به دنبال فراموشی فاجعه

غیبت مدافع بارسا در بازی برگشت با اینتر و ال‌کلاسیکو

بدون مربی، بدون دفاع؛ رئال ناشناخته در آمریکا!

رحمتی همچنان با شمس‌آذر و عنوان غول‌کش

من به میلان نیامده‌ام که زود برگردم!

انتقال تیم فوتبال هوادار به استان گلستان

خدابنده‌لو و خاطرات شیرین از دل کویر

جواب رد مجید حسینی به کارتال و پرسپولیس

بچه اول هستید یا آخر؟

توسعه صادرات و گردشگری؛ مهم‌ترین دستاورد منطقه آزاد کیش در نمایشگاه ایران اکسپو 2025

تجلیل از دختران معظم شهدا و بانوان شاغل در بنیاد شهید قم به مناسبت روز دختر

قوانین ایثارگری بازنگری می‌شود

هشدار اپل به کاربران آیفون در 100 کشور درباره حملات جاسوس‌افزار

اثرات سلام بر حضرت معصومه(س)

پرنده‌ای که با نان ماهیگیری می‌کند

رانندگی در میان طوفان شن در عراق

4 گوشه دنیا/ پیرترین انسان جهان درگذشت

درختان گیلاس در رودخانه کانونجی-گاوا ژاپن

چتر دریایی شیر، طولانی ترین حیوانات جهان

زمین فوتبالو بزن به نام نوه‌ام

تبریک به اینزاگی، انتظارم از بارسا بیشتر بود

داور مصری: قضاوت فغانی برای تیم رونالدو عالی بود

کاپلو گفته بود بازی اینتر و بارسا 3-3 می‌شود!

تنها خرید سرخ‌ها باید برای فصل بعد خط و نشان بکشد

خبر تلخ برای اینتر؛ مصدومیت لائوتارو جدی است

نادر بی‌صدا در دفاع ذوب می‌درخشد!

باید گل سوم را زودتر به بارسا می‌زدیم

روزنامه اول ایتالیا حامی مهدی طارمی!

جدایی مشهورترین زوج فوتبالی دنیا

دیشب بارسلونا با اختلاف اینتر را له کرد!

جباری: برای قهرمان شدن باید بهتر شویم؛ لیگ برای ما مهم است

تو بدون ما هیچی نمی‌شی!

گزارش صداوسیما از سابقه بدعهدی‌های آمریکا در برابر ایران

فعال اقتصادی: آمریکا دیگر بیشتر از این نمی‌تواند به ایران فشار اقتصادی وارد کند

غرفه منطقه آزاد کیش در روز سوم ایران اکسپو 2025 میزبان بازدیدکنندگان تخصصی و هیئت‌های بین‌المللی بود

ایکس‌باکس حالا بزرگ‌ترین ناشر پلی‌استیشن است

طبیعتی بکر و زیبا

لحظه‌ای نادر؛ کایوت از پنجره سقفی خانه آب نوشید

«آواز بوقلمون» در سینماتک خانه هنرمندان ایران

علی صادقی واقعا خنده‌اش گرفت

واکنش مجتبی جباری، سرمربی استقلال به بهبود شرایط موجود این تیم

مجتبی جباری: جمعه مدتی مصدوم بود اما کوجو در وضعیت روحی بهتری قرار دارد

واکنش مجتبی جباری به انتقادات از آرش رضاوند

جباری: از هواداران خیلی تشکر می کنم چون هر چه در بازی گذشته ضعف داشتیم آنها با حمایت خود پوشش دادند

عادل فردوسی‌پور در پاسخ به سوال خبرنگار آخرین خبر: تکلیف قهرمان لیگ برتر هفته بعد مشخص می شود