مصنوعی پٹھے اپنے وزن سے 4,400 گنا بھاری چیزوں کو اٹھانے کے لیے تیار کیے گئے ہیں۔

(ڈین ٹری) - سائنسدانوں نے ایک نئی قسم کے مصنوعی عضلات بنائے ہیں جو لچکدار اور بھاری چیزوں کو اٹھانے کے لیے کافی مضبوط ہیں، جو نرم روبوٹس اور پہننے کے قابل آلات کے لیے ایک نئے دور کا آغاز کر رہے ہیں۔

نئی تحقیق: ہیومنائیڈ روبوٹ اپنے جسمانی وزن سے 4000 گنا زیادہ بھاری اشیاء کو اٹھا سکتے ہیں (تصویر: لائف سائنس)۔

پہلی بار، سائنسدانوں نے مصنوعی پٹھوں کے ڈیزائن میں لچک اور طاقت کو متوازن کرنے کے مشکل مسئلے کو کامیابی سے حل کیا ہے۔ تحقیق کے اہم نتائج 7 ستمبر کو جرنل ایڈوانسڈ فنکشنل میٹریلز میں شائع ہوئے۔

پروفیسر Hoon Eui Jeong، Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) کے مکینیکل انجینئرنگ کے ماہر اور اس تحقیق کے سرکردہ مصنف نے زور دیا: "اس تحقیق نے روایتی مصنوعی عضلات کی بنیادی حد کو دور کیا ہے، جو کہ صرف انتہائی کھینچنے کے قابل لیکن کمزور، یا مضبوط لیکن سخت ہو سکتے ہیں۔ ہمارے جامع، نرم، روبوٹ لباس دونوں کو کھولنے کے قابل بنا سکتے ہیں۔ آلات اور بدیہی انسانی مشین انٹرفیس۔"

مصنوعی عضلات اکثر ان کی لچک یا سختی سے محدود ہوتے ہیں۔ انہیں اب بھی کافی پاور آؤٹ پٹ فراہم کرتے ہوئے اسٹریچ ایبل ہونے کی ضرورت ہے، ورنہ ان کی سرگرمی کی کثافت محدود ہوگی۔ تاہم، نرم مصنوعی پٹھوں کو ان کے ہلکے وزن، مکینیکل موافقت، اور کثیر جہتی (حرکت) ایکچیوٹرز کو منتقل کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے ان کی تبدیلی کے لیے قیمتی ہے۔

کام کی کثافت، یا توانائی کی مقدار فی یونٹ حجم ایک عضلات فراہم کر سکتا ہے، مصنوعی عضلات کے لیے ایک بڑا چیلنج ہے۔ اعلیٰ سنکچن کے ساتھ اعلیٰ اقدار کا حصول ایک ایسا مقصد ہے جس کے لیے سائنسدان ہمیشہ کوشاں رہتے ہیں۔

نئے مصنوعی عضلات کو "اعلی کارکردگی والے مقناطیسی جامع ایکچوایٹر" کے طور پر بیان کیا گیا ہے، جو کہ پولیمر کا ایک پیچیدہ کیمیائی مجموعہ ہے جو پٹھوں کی کھینچنے اور چھوڑنے والی قوتوں کی نقل کرتا ہے۔ ان میں سے ایک پولیمر سختی میں مختلف ہو سکتا ہے اور اس کی سطح پر مقناطیسی مائکرو پارٹیکلز پر مشتمل میٹرکس میں سرایت کرتا ہے، جسے کنٹرول بھی کیا جا سکتا ہے۔ یہ پٹھوں کو متحرک اور کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے، تحریک پیدا کرتا ہے.

نئے ڈیزائن میں دو الگ الگ کراس لنکنگ میکانزم شامل ہیں: ایک ہم آہنگ کیمیائی نیٹ ورک (دو یا زیادہ ایٹم زیادہ مستحکم کنفیگریشن حاصل کرنے کے لیے الیکٹران کا اشتراک کرتے ہیں) اور ایک الٹنے والا جسمانی تعامل نیٹ ورک۔ یہ دونوں میکانزم پٹھوں کو وقت کے ساتھ ساتھ کارکردگی دکھانے کی طاقت فراہم کرتے ہیں۔

سختی اور لچک کے درمیان توازن کو ڈبل کراس سے منسلک فن تعمیر کے ذریعہ مؤثر طریقے سے حل کیا جاتا ہے۔ میکانی سطح پر ایک قسم کے مائیکرو پارٹیکل (NdFeB) کو شامل کرکے جسمانی نیٹ ورک کو مزید مضبوط کیا جاتا ہے، جسے بے رنگ مائع (octadecyltrichlorosilane) کے ذریعے مزید فعال کیا جا سکتا ہے۔ یہ ذرات پورے پولیمر میٹرکس میں منتشر ہوتے ہیں۔

مصنوعی عضلات بھاری بوجھ کے نیچے سخت ہو جاتے ہیں اور جب اسے سکڑنے کی ضرورت ہوتی ہے تو وہ نرم ہو جاتے ہیں۔ اپنی سخت حالت میں، مصنوعی پٹھے، جس کا وزن صرف 1.13 گرام ہے، 5 کلو گرام تک کا وزن یا اپنے وزن سے تقریباً 4,400 گنا برداشت کر سکتا ہے۔

محققین کا کہنا ہے کہ انسانی پٹھے تقریباً 40 فیصد تناؤ پر سکڑتے ہیں، لیکن مصنوعی عضلات 86.4 فیصد تناؤ تک پہنچ گئے جو کہ انسانی عضلات سے دوگنا زیادہ ہے۔ اس سے کام کی کثافت 1,150 کلوجولز فی مکعب میٹر کی اجازت دی گئی – جو انسانی بافتوں کی صلاحیت سے 30 گنا زیادہ ہے۔

ٹیم نے مصنوعی عضلات کی طاقت کی پیمائش کرنے کے لیے غیر محوری تناؤ کے ٹیسٹ کیے، کسی چیز پر کھینچنے والی قوت کا استعمال اس وقت تک کیا جب تک کہ وہ زیادہ سے زیادہ تناؤ کی طاقت تلاش کرنے کے لیے ٹوٹ نہ جائے۔

ماہرین کا کہنا ہے کہ یہ پیش رفت نرم روبوٹکس، طبی بحالی سے لے کر سمارٹ پہننے کے قابل آلات اور انسانی مشین کے انٹرفیس تک بہت سے شعبوں کے امکانات کو کھولتی ہے۔

لچکدار اور طاقتور ہونے کی صلاحیت کے ساتھ، مصنوعی عضلات کی نئی نسل روبوٹس کو زیادہ خوبصورتی سے حرکت کرنے میں مدد دے سکتی ہے، جبکہ جدید ترین بایومیڈیکل اور صنعتی ایپلی کیشنز میں انسانی حرکات کو بھی درست طریقے سے سپورٹ کرتی ہے۔

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