A robotikus anyagok többek közt az előadóművészet és a sport területén, valamint a légzési nehézségekkel küzdők rehabilitációjában segíthetnek.

Az MIT kutatói és egy svéd kutatócsoport tagjai olyan szálakat fejlesztettek ki, amelyekből viselhető anyagok készíthetők, és amelyek képesek érzékelni, hogy mennyire nyúltak meg nyomódtak össze. Ezzel együtt a szála azonnali taktilis reakciót is nyújtanak, vagyis nyomás kifejtésével, oldalirányú nyúlással vagy rezgéssel jeleznek vissza viselőjüknek. Az ilyen anyagok a fejlesztők szerint jól használhatók lehetnek például énekesek vagy atléták trenírozásánál, de olyan betegek rehabilitációjánál is, akiknek új légzésmintázatot kell elsajátítaniuk.

A többrétegű szálak belsejében egy folyadékcsatorna található, amely a megfelelő rendszerre csatlakozva a csatorna nyomásának változtatásával képes kontrollálni a szál geometriáját. A szál így egyfajta mesterséges izomrostként viselkedik, ráadásul nyújtható szenzorokkal is el van látva, amelyek érzékelik, hogy mennyire nyúlt meg. Az egész rendszer kellően vékony és rugalmas ahhoz, hogy a jelenleg is rendelkezésre álló rendszerekkel a szálakkal varrni és kötni lehessen, illetve ezeket hagyományos textíliákba is bele lehet szőni.

Az OmniFiber névre keresztelt szálakat egy nemrégiben tartott online konferencián mutatták be a fejlesztők, akik egy tanulmányban is beszámoltak eredményeikről. Ahogy a konferencián elmondták a kutatók, a szálaknak számos előnye van, amelyek széles körben alkalmazhatóvá tehetik ezeket: a kis átmérő, a rugalmasság, az olcsó alapanyagok és a relatíve egyszerű gyártás megkönnyíti használatukat bármely területen. A szálak bőrbarát borítással készültek, és gyorsan reagálnak egy sor különböző erőhatásra, így gyors haptikus válaszokra képesek.

Ahogy a fejlesztők mondják, a jelenleg használt mesterséges izomrostok többségével két több gond is van: ezek vagy hőre aktiválódnak, így túl melegek a viseléshez, vagy túl gyengék a praktikus használathoz, vagy pedig hosszas trenírozást igényel a használatuk. A reakcióidejük pedig többnyire nagyon lassú, ami korlátozza az alkalmazhatóságukat.

A szálak tesztelésére a kutatók egy olyan öltözetet csináltak, amely képes volt monitorozni és visszajátszani a légzőizmok éneklés közbeni működését, majd ennek elemzése alapján visszajelzést is biztosított az optimális testtartásról és légzésről. A módszerrel így elvileg az is megvalósítható, hogy egy rutinos énekes légzését egy kezdő énekesnek tanítsák meg haptikus „üzenetek” révén. Hasonló módon a sportolók edzése során is használható lehet a rendszer, illetve a légzőrendszert érintő műtétek vagy például súlyos COVID-19 után is, amikor a betegeknek gyakorlatilag új légzésmintázatokat kell elsajátítaniuk. A szálak ráadásul másfajta izomcsoportok edzésére is alkalmasak lehetnek.

Forrás: ipon.hu / ews.mit.edu / dl.acm.org