پژوهشگران آمریکایی موفق به توسعه عضلات مصنوعی هوشمند شده‌اند که با کمک هوش مصنوعی و مواد زیستی انعطاف‌پذیر، توانایی یادگیری از بدن انسان و سازگاری لحظه‌ای با شرایط را دارند. این نوآوری می‌تواند تحولی بزرگ در توانبخشی بیماران و آینده رباتیک ایجاد کند.
عضلات مصنوعی الهام‌گرفته از بدن انسان
به گزارش موسسه فناوری جورجیا، این عضلات از الیاف چندلایه و سلسله‌مراتبی ساخته شده‌اند که شباهت زیادی به ساختار طبیعی عضلات و تاندون‌ها دارند. این طراحی موجب می‌شود الیاف بتوانند حرکت را حس کنند، خود را با شرایط تطبیق دهند و حتی حافظه حرکتی داشته باشند. هونگ، استاد مهندسی مکانیک این دانشگاه، تأکید کرد: «ما در حال ساخت عضلاتی نرم و پاسخ‌گو هستیم که از بافت انسانی الهام گرفته‌اند، نه از فلز و ماشین.»
یادگیری و سازگاری طبیعی در عضلات هوشمند
این عضلات تنها به دستورات از پیش تعیین‌شده واکنش نشان نمی‌دهند؛ بلکه از تجربه می‌آموزند و در شرایط مختلف خود را اصلاح می‌کنند. به همین دلیل حرکات آن‌ها طبیعی‌تر و نزدیک‌تر به واکنش‌های بدن انسان است. یئو، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، گفت: «برای فردی که پس از سکته یا از دست دادن اندام در حال بازیابی توان حرکتی است، هر حرکت آگاهانه نه‌تنها قدرت فیزیکی را بازمی‌سازد، بلکه اعتمادبه‌نفس و حس هویت را نیز احیا می‌کند.»
چالش‌های زیستی و مواد سازگار با بدن
یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در ساخت عضلات مصنوعی، تولید موادی است که هم نرم و قدرتمند باشند و هم با بدن سازگار باقی بمانند. این مواد باید بدون تحریک سیستم ایمنی، در محیط زیستی بدن دوام بیاورند و حتی بتوانند بخشی از آن شوند. پژوهشگران به دنبال توسعه موادی هستند که علاوه بر کارایی بالا، قابلیت ادغام طبیعی با بدن انسان را داشته باشند.
هوش مصنوعی در عضلات مصنوعی
نتایج این تحقیق که در نشریه Materials Horizons منتشر شده، بر دو نوع هوش مصنوعی در عضلات مصنوعی تمرکز دارد:
- هوش مبتنی بر حافظه: امکان اجرای حرکات ذخیره‌شده و تازه‌سازی آن‌ها در شرایط جدید.
- هوش مبتنی بر حسگر: توانایی درک محیط و واکنش به تغییرات بیرونی از طریق بازخورد حسی.
ترکیب این دو نوع هوش موجب می‌شود عضلات مصنوعی بتوانند به‌صورت خودکار تصمیم‌گیری کنند و حرکاتشان را با شرایط متغیر تنظیم نمایند.
آینده عضلات مصنوعی هوشمند
هدف تیم تحقیقاتی تنها ساخت یک قطعه مکانیکی نیست، بلکه خلق سیستمی است که با بدن انسان همکاری کند. این عضلات با کالیبره شدن دقیق، هم‌زمان با حرکات طبیعی بدن عمل می‌کنند و در گذر زمان نوعی حافظه عضلانی پیدا می‌کنند. به گفته یئو، این توانایی انطباق پویا همان ویژگی‌ای است که مرز میان یک ماشین مکانیکی و یک اندام مصنوعی واقعاً زنده را مشخص می‌کند.
دستاورد جدید در حوزه عضلات مصنوعی هوشمند می‌تواند آینده رباتیک، توانبخشی پزشکی و فناوری‌های زیستی را متحول کند؛ مسیری که انسان و ماشین را بیش از پیش به هم نزدیک خواهد کرد.
ماهان زند
من فارغ‌التحصیل رشته مهندسی کامپیوتر هستم و از دوران نوجوانی به دنیای فناوری علاقه‌مند بودم. فعالیت حرفه‌ای خودم را از سال ۱۳۹۷ با نوشتن مقاله‌های نقد و بررسی گجت‌های هوشمند در یک وبلاگ شخصی آغاز کردم. پس از کسب تجربه، به عنوان نویسنده و تحلیل‌گر در نشریات مختلف فعالیت کردم و در حال حاضر، به عنوان دبیر بخش فناوری‌های نو در یک مجله معتبر تکنولوژی مشغول به کار هستم. تلاش من این است که آخرین اخبار و پیشرفت‌های دنیای فناوری را به زبانی ساده و کاربردی برای مخاطبان ارائه دهم.
