Para Peneliti telah menciptakan bahan yang lembut seperti kulit tetapi sangat kuat.
Tim Ulsan National Institute of Science & Technology (UNIST) di Korea Selatan telah mengembangkan otot buatan komposit magnetik inovatif. Bahan baru ini dapat menyesuaikan kekakasannya, berubah dari lembut menjadi kaku, dan sebaliknya.
Menariknya, otot buatan ini menunjukkan “kemampuan yang mengesankan untuk menahan beban yang sebanding dengan mobil.”
Selain itu, kekakasan bahan ini adalah 2.700 kali lipat kekakasan bahan tradisional. Teknologi ini bisa memberikan manfaat signifikan bagi robotik lembut dan teknologi wearable.
Ilustrasi skematis yang menggambarkan konsep otot komposit monofasis dan multifungsinya. Kredit: Nature Communications
Menggunakan bahan yang dapat beralih antara keadaan keras dan lembut, para peneliti dipimpin oleh Profesor Hoon Eui Jeong dari Departemen Teknik Mesin mencoba mengatasi masalah ini.
Untuk itu, mereka menggunakan materi yang dapat berubah bentuk dalam menanggapi rangsangan tertentu (seperti panas atau cahaya) dan kemudian kembali ke bentuk aslinya. Hal ini memungkinkan otot untuk sangat dapat beradaptasi dan mengubah kekakasannya.
Dengan menggabungkan dua materi ini, para peneliti menciptakan jenis otot buatan baru yang kuat dan fleksibel.
“https://www.youtube.com/watch?v=42Ay9F2e3mA”
Peneliti menggunakan “perlakuan permukaan” khusus untuk mengikat partikel magnetik pada polimer memori bentuk.
Selain itu, koneksi ini memungkinkan otot merespons dengan cepat dan efisien terhadap medan magnet. Ketika medan magnet diterapkan, partikel magnetik merespons, menyebabkan otot berubah bentuk. Respon yang cepat ini memungkinkan gerakan yang tepat dan terkendali.
“Dengan memanfaatkan metode multi-stimulasi, termasuk pemanasan laser dan kontrol medan magnetik, kita dapat melakukan gerakan dasar secara remote seperti pemanjangan, kontraksi, lenturan, dan torsi, bersama dengan aksi yang lebih kompleks seperti memanipulasi objek dengan presisi,” jelas Profesor Jeong.
Berdasarkan rilis pers, otot-otot ini sangat dapat beradaptasi, mampu mengubah kekakasannya sebesar 2.700 kali dan kelembutannya sebanyak delapan kali lipat.
Tidakewaras, bahan ini mampu menangani kekuatan tarik 1.000 kali lipat beratnya dan tekanan 3.690 kali lipat beratnya.
Otot ini adalah powerhouse dari efisiensi, mengubah 90,9% energi masukan menjadi kerja yang berguna.
Tim juga bekerja untuk mengurangi getaran. Bahan ini menggunakan desain berlapis ganda inovatif, dengan lapisan hidrogel yang meredam getaran. Hal ini memungkinkan kontrol yang belum pernah terjadi sebelumnya dan mengurangi getaran otot buatan meskipun pada kecepatan tinggi.
“Penelitian ini membuka peluang aplikasi transformatif di berbagai sektor, didorong oleh properti mekanik dan kinerja yang melampaui batasan otot buatan yang ada,” tutup Jeong.
Studi ini telah dipublikasikan di jurnal Nature Communications.