EMPA fonksiyonel polimerlerinin İsviçre laboratuvarından araştırmacılar, biyolojik analoglarla rekabet edebilen yumuşak, elastik ve güçlü yapay kasların 3D baskı yöntemi oluşturdular. Teknoloji, sessiz, hafif ve uyarlanabilir sürücülerin gerekli olduğu robot, tıp ve endüstride kullanım beklentilerini açar.
Yapay kaslar elektriksel dürtüleri harekete geçirir. Sıkı mekanik bileşenlerden farklı olarak, yeni yapılar canlı dokuların yumuşaklığını ve esnekliğini taklit eder. Gelişimin temeli, iki silikon malzemeden oluşan dielektrik elastomerik aktörlerdir (DEA): iletken elektrot ve iletken olmayan dielektrik. Malzeme katmanları iç içe geçmiştir. Voltaj sağlandığında, elektrotlar sıkıştırılır, kas kasılmasını simüle eder ve bağlantısı kesildiğinde orijinal konumuna geri dönerler.
Ana mühendislik görevi, malzemelerin zıt özelliklerini birleştirmekti. Baskı için mürekkep ekstrüzyondan sonra korunmalı, ancak farklı elektrik iletkenliğine rağmen karışık olmamalıdır. Bir parametrenin optimizasyonu genellikle diğerlerini kötüleştirir. Çözüm, ETHPA’nın özel mürekkebi ve 3D yazıcının modifiye edilmiş nozulları ile işbirliği içinde bulundu.
Yumuşak aktörler otomobil, endüstri ve robotlardaki geleneksel sürücülerin yerini alabilir. Kolay ve gürültüsizlik onları hareketi veya hasarlı kasların değiştirilmesini destekleyen dış iskeletler için ideal hale getirir.
Zaten, bilim adamları sadece karmaşık formları değil, aynı zamanda elastik lifleri de bastırıyorlar. Grubun başkanı Dorina Opris, “Kalınlıklarını azaltırsanız, gerçek kas liflerinin çalışmalarına yaklaşacağız” diyor. Gelecekte bu, bu tür liflerden basılan yapay bir kalbin yaratılmasına yol açabilir. Bununla birlikte, bu tür projelerin uygulanmasından önce, artan dayanıklılık ve malzemelerin ince ayarı da dahil olmak üzere birçok sorun çözülecektir.
