Мягкий экзоскелет

09.07.2013

Ученым и инженерам впервые удалось создать "мягкий экзоскелет", основанный на использовании искусственных мышц, попросту говоря, это, фактически, "костюм супермена", которые можно надеть для увеличения силы и выносливости.

Необычный агрегат создан специалистами из Гарвардского и Бостонского университетов по заказу Министерства обороны США. Устройство представляет собой дополнительный набор мышц, который питается от воздушного компрессора. Это кардинально отличает данную разработку от других аналогов типа HULC, которые оснащены тяжелыми металлическими или пластиковыми "костями" с гидро- или электроприводами. Поэтому разработчики называют свое изобретение "экзокостюмом", ведь как такового скелета в нем нет: лишь сложная сетка, которая облегает ноги и с помощью пневмомышц помогает человеческим мышцам сгибать и разгибать конечности.

Костюм включает в себя пневматические мышцы, компрессор, аккумулятор давления (проще говоря баллон со сжатым воздухом) и датчики, которые устанавливаются на коленных, тазобедренных и голеностопных суставах. Датчики непрерывно контролируют положение ног и сокращают/распрямляют пневматические мышцы в строго определенный момент времени.

Повторимся: экзокостюм действует как дополнительный набор мышц и делает человека сильнее, как будто он несколько лет интенсивно занимался физподготовкой. Теоретически, экзокостюм может выдавать мощность в несколько раз большую, чем сила наших мышц, но тут встает вопрос с допустимой нагрузкой на человеческие кости и суставы, ведь у костюма нет своего искусственного скелета. Тем не менее, взрослому хорошо подготовленному человеку костюм дает серьезные преимущества в силе, даже если повышает ее "всего" на 20-30%. Кроме того, с появлением легких и мощных мышц легко будет объединить экзокостюм с экзоскелетом, принимающим на себя неподъемный для человека груз.

По словам разработчиков, использование экзокостюма очень естественное: ты просто чувствуешь, как "волшебная сила" помогает идти и поднимать тяжелые предметы. Когда экзокостюм снимаешь, чувствуешь, как лишаешься дополнительной силы. Уникальная "естественность" экзокостюма не сравнима с тяжелыми неуклюжими экзоскелетами. Конечно, экзокостюм не позволяет 10 часов нести груз в 100 кг, но зато в перспективе его можно будет можно спрятать под одеждой. Экзокостюм весит 7,5 кг и настраивается столь точно, что пользователь иногда забывает о его существовании.

Разработчики полагают, что их экзокостюм может пригодиться в трех областях. Прежде всего в военных целях, чтобы помочь солдатам пройти большее расстояние и нести более тяжелые грузы. Кроме того, он может применяться в спорте и реабилитационной медицине. В последнем случае экзокостюм может помочь людям не потерявшим способность ходить, но с ослабленными или атрофированными мышцами.

<< Назад: Чехлы с дактилоскопическим датчиком для Android-устройств 09.07.2013

>> Вперед: Низкопрофильные SSD H6201 от BIWIN 08.07.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружено вещество, ускоряющее заживление ран 21.03.2022 Голландские биологи выделили из человеческой слюны вещество, значительно ускоряющее заживление ран, что может помочь в создании лекарств для страдающих хроническими язвами, в лечении ожогов. "Мы надеемся, что наше открытие, в конечном счете, принесет пользу людям, страдающим от неизлечимых ран, таких как язвы на ногах или диабетических язв, а также ранений и ожогов", - говорит ведущий автор исследования Менно Удхофф (Menno Oudhoff). Для изучения влияния человеческой слюны на заживление ран ученые вывели в чашках культуру клеток человеческого эпителия с внутренней стороны щеки. Затем они нанесли искусственную рану на образовавшейся клеточной пленке. После этого одну культуру клеток поместили в изотонический раствор без посторонних примесей, а другую - в человеческую слюну. Спустя 16 часов исследователи обнаружили, что в чашке со слюной "рана" полностью затянулась, тогда как в чашке с раствором осталась открытой. Из этого следовало, что слюна содержит вещество, ускоряющее залечивание ран. Поскольку слюна - сложная жидкость, содержащая множество составных частей, необходимо было выяснить, какое именно вещество залечивает раны. Ученые разделили слюну на компоненты, протестировали их и выяснили, что за заживление ран отвечает белок гистатин. Это исследование позволяет объяснить не только то, почему животные зализывают раны, но также и то, почему раны во рту, например, после удаления зубов, заживают быстрее, чем на коже. Это также показывает нам путь к созданию новых лекарств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025