×
Космические мускулы и прочие детали для роботов

Космический корабль Dragon, приводимый в движение ракетой Falcon 9, доставит в следующую миссию на Международную космическую станцию (МКС) для исследования особый прибор, который создает искусственные мышцы, разработанные Ленор Расмуссен (Lenore Rasmussen) и ее компанией Ras Labs. Кроме использования в улучшенных протезах новый созданный материал может найти применение в роботах для дальних космических полетов.



Устройство называется Synthetic Muscle, и оно создает гелеобразный материал, известный как электроактивный полимер (EAP). Это означает, что он изменяет размер или форму в ответ на действия электрического поля. Его способность сжаться или расшириться при низких напряжениях дает ему потенциал, чтобы имитировать движение мышц человека, что и может найти применение при протезировании и в робототехнике.



«Мы не можем исследовать космос без роботов, – говорит Расмуссен. – Люди могут выдержать только определенное количество радиации, к тому же очень ограничены временем при работе вне идеальных условий на искусственных станциях. В то время как стойкие к радиации роботы могут находиться в опасной области или космическом пространстве сколько угодно без замены».



Но, чтобы реализовать потенциал для роботов, которые могут получить проточеловеческие мышцы для имитации человеческих движений в условиях невесомости и прочих условиях, существует целый ряд проблем, которые необходимо преодолеть.



Во-первых, было необходимо сделать гель, который подчиняется металлическим электродам, как мышцы человека нервным импульсам. При этом конструкция должна была быть довольно прочной, а значит, изготовлена из стали или титана. Решение нашли с  помощью команды в США на факультете Принстонской лаборатории физики и энергетики (PPPL). Все было сделано путем обработки металла с плазмой, которая изменила свою поверхность, что и позволило гелю более тесно присоединиться к материалу.



В-вторых, чтобы изучить, будет ли материал подходить для использования в области робототехники в космосе, в прошлом году исследователи подвергли материал более чем гамма-излучению в 300 000 РАД. Это эквивалентно дозе, которую может получить корабль на пути к Марсу, и она в 20 раз превосходит смертельную для человека. Второй тест длился 45 часов, и материал уже получил облучение, эквивалентное получаемому при полете корабля к Юпитеру и за его пределами. Исследователи говорят, что материал не показал никаких изменений и не изменил своих электропроводимых свойств, только поменял немного цвет.



Также материал выдерживал и экстремальные температурные тесты. Была задействована температура до -271° C (-456° F), что соответствовало «абсолютному нулю», ниже такого показателя температура просто не опускается.


    
Но на этом испытания материала не закончились. Будущие космические мускулы для роботов вскоре будут испытывать и на самой МКС, для начала образец будет подвешен на 90 суток в условиях невесомости за пределы внутреннего модуля. И каждые три недели будет присылаться фотоотчет для анализа, чтобы сравнить с теми образцами, которые остались на Земле.



«На основании того, что на Земле мы получили хорошие результаты, мы можем полагать, что в космосе тоже все получится, – говорит Чарльз Дженталь (Charles Gentile), инженер PPPL, который тесно сотрудничает с Расмуссен. – Следующим логичным шагом будет отправить уже рабочие космические мускулы вместе с роботом на Марс».



Автор: Степан Мазур