নিজের ওজনের চেয়ে ৪,৪০০ গুণ ভারী বস্তু তুলতে কৃত্রিম পেশী তৈরি করা হয়েছে

(ড্যান ট্রাই) - বিজ্ঞানীরা একটি নতুন ধরণের কৃত্রিম পেশী তৈরি করেছেন যা নমনীয় এবং ভারী জিনিস তুলতে যথেষ্ট শক্তিশালী, যা নরম রোবট এবং পরিধেয় ডিভাইসের জন্য একটি নতুন যুগের সূচনা করেছে।

নতুন গবেষণা: হিউম্যানয়েড রোবট তাদের শরীরের ওজনের চেয়ে ৪,০০০ গুণ ভারী বস্তু তুলতে পারে (চিত্র: লাইভসায়েন্স)।

প্রথমবারের মতো, বিজ্ঞানীরা কৃত্রিম পেশী নকশায় নমনীয়তা এবং শক্তির ভারসাম্য বজায় রাখার কঠিন সমস্যাটি সফলভাবে সমাধান করেছেন। যুগান্তকারী গবেষণার ফলাফল ৭ সেপ্টেম্বর অ্যাডভান্সড ফাংশনাল ম্যাটেরিয়ালস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল।

উলসান ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (UNIST)-এর মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং বিশেষজ্ঞ এবং গবেষণার প্রধান লেখক অধ্যাপক হুন ইউই জিওং জোর দিয়ে বলেছেন: "এই গবেষণা প্রচলিত কৃত্রিম পেশীগুলির মৌলিক সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করেছে, যা কেবল অত্যন্ত প্রসারিত কিন্তু দুর্বল, অথবা শক্তিশালী কিন্তু শক্ত হতে পারে। আমাদের যৌগিক উপাদান উভয়ই করতে পারে, আরও নমনীয় নরম রোবট, পরিধানযোগ্য ডিভাইস এবং স্বজ্ঞাত মানব-মেশিন ইন্টারফেসের দরজা খুলে দেয়।"

কৃত্রিম পেশীগুলি প্রায়শই তাদের নমনীয়তা বা দৃঢ়তার কারণে সীমাবদ্ধ থাকে। পর্যাপ্ত শক্তি উৎপাদনের পাশাপাশি এগুলিকে প্রসারিত করতে হবে, অন্যথায় তাদের কার্যকলাপের ঘনত্ব সীমিত হবে। তবে, নরম কৃত্রিম পেশীগুলি তাদের হালকা ওজন, যান্ত্রিক অভিযোজনযোগ্যতা এবং বহুমুখী (গতিশীল) অ্যাকচুয়েটর প্রেরণ করার ক্ষমতার কারণে তাদের পরিবর্তনশীলতার জন্য মূল্যবান।

কাজের ঘনত্ব, অথবা একটি পেশী প্রতি ইউনিট আয়তনে কত শক্তি সরবরাহ করতে পারে, তা কৃত্রিম পেশীগুলির জন্য একটি বড় চ্যালেঞ্জ। উচ্চ সংকোচনের পাশাপাশি উচ্চ মান অর্জন করা এমন একটি লক্ষ্য যার জন্য বিজ্ঞানীরা সর্বদা চেষ্টা করে যাচ্ছেন।

নতুন কৃত্রিম পেশীটিকে "উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন চৌম্বকীয় যৌগিক অ্যাকচুয়েটর" হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে, যা পেশীর টান এবং মুক্তির শক্তি অনুকরণ করার জন্য একসাথে আবদ্ধ পলিমারের একটি জটিল রাসায়নিক সংমিশ্রণ। এই পলিমারগুলির মধ্যে একটির কঠোরতা বিভিন্ন রকমের হতে পারে এবং এর পৃষ্ঠে চৌম্বকীয় মাইক্রোকণা ধারণকারী একটি ম্যাট্রিক্সে এমবেড করা থাকে, যা নিয়ন্ত্রণ করাও সম্ভব। এটি পেশীগুলিকে সক্রিয় এবং নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়, যার ফলে নড়াচড়া তৈরি হয়।

নতুন নকশায় দুটি স্বতন্ত্র ক্রস-লিঙ্কিং প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে: একটি সমযোজী রাসায়নিক নেটওয়ার্ক (দুই বা ততোধিক পরমাণু আরও স্থিতিশীল কনফিগারেশন অর্জনের জন্য ইলেকট্রন ভাগ করে নেয়) এবং একটি বিপরীতমুখী শারীরিক মিথস্ক্রিয়া নেটওয়ার্ক। এই দুটি প্রক্রিয়া সময়ের সাথে সাথে পেশীকে কার্য সম্পাদন করার শক্তি প্রদান করে।

দ্বৈত ক্রস-লিঙ্কড আর্কিটেকচারের মাধ্যমে কঠোরতা এবং স্থিতিস্থাপকতার মধ্যে ভারসাম্য কার্যকরভাবে সমাধান করা হয়। যান্ত্রিক পৃষ্ঠে এক ধরণের মাইক্রোপার্টিকেল (NdFeB) অন্তর্ভুক্ত করে ভৌত নেটওয়ার্ককে আরও শক্তিশালী করা হয়, যা একটি বর্ণহীন তরল (অক্টাডেসিলট্রাইক্লোরোসিলেন) এর মাধ্যমে আরও কার্যকরী করা যেতে পারে। এই কণাগুলি পলিমার ম্যাট্রিক্স জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে।

কৃত্রিম পেশী ভারী বোঝার মধ্যে শক্ত হয়ে যায় এবং যখন এটি সংকোচনের প্রয়োজন হয় তখন নরম হয়ে যায়। শক্ত অবস্থায়, মাত্র ১.১৩ গ্রাম ওজনের এই কৃত্রিম পেশী ৫ কিলোগ্রাম পর্যন্ত ওজন সহ্য করতে পারে, যা তার নিজস্ব ওজনের প্রায় ৪,৪০০ গুণ।

গবেষকরা বলছেন যে মানুষের পেশীগুলি প্রায় ৪০% টানে সংকুচিত হয়, কিন্তু সিন্থেটিক পেশী ৮৬.৪% টানে পৌঁছেছে - যা মানুষের পেশীর দ্বিগুণ। এর ফলে প্রতি ঘনমিটারে ১,১৫০ কিলোজুলের কাজের ঘনত্ব তৈরি হয়েছিল - যা মানুষের টিস্যুর সক্ষমতার চেয়ে ৩০ গুণ বেশি।

দলটি কৃত্রিম পেশীর শক্তি পরিমাপ করার জন্য এক-অক্ষীয় প্রসার্য পরীক্ষা পরিচালনা করে, সর্বোচ্চ প্রসার্য শক্তি খুঁজে বের করার জন্য একটি বস্তু ভেঙে না যাওয়া পর্যন্ত তার উপর টানা বল প্রয়োগ করে।

বিশেষজ্ঞরা বলছেন যে এই অগ্রগতি নরম রোবোটিক্স, চিকিৎসা পুনর্বাসন থেকে শুরু করে স্মার্ট পরিধানযোগ্য ডিভাইস এবং মানব-যন্ত্র ইন্টারফেস পর্যন্ত অনেক ক্ষেত্রে সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করবে।

নমনীয় এবং শক্তিশালী উভয়ই হওয়ার ক্ষমতার সাথে, নতুন প্রজন্মের কৃত্রিম পেশীগুলি রোবটগুলিকে আরও সুন্দরভাবে চলাচল করতে সাহায্য করতে পারে, একই সাথে অত্যাধুনিক জৈব চিকিৎসা এবং শিল্প প্রয়োগে মানুষের চলাচলকে সুনির্দিষ্টভাবে সমর্থন করতে পারে।

সূত্র: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-trien-co-nhan-tao-nang-vat-nang-gap-4400-lan-trong-luong-20251104053327548.htm