„Umělé svaly jsou flexibilní pohony se schopnostmi podobnými těm, jaké mají svaly biologické. V mnoha aplikacích byly široce použity jako alternativy tradičních pevných elektromotorů,“ napsali autoři studie ve vědeckém časopise Proceedings of the Na­tional Academy of Sciences (PNAS).

K fungování umělých svalů dodali: „Navrhujeme architekturu umělých svalů inspirovaných origami (japonskými papírovými skládačkami). Tento koncept vyžaduje pouze stlačitelnou strukturu, pružnou kůži a kapalné médium.“

Výzkumníci vyvinuli desítky umělých svalů a pro svůj účel využili pružiny, plasty i různé pěny. Jejich výtvory se dokáží smrštit i na desetinu původního rozměru.

„Vyvinou asi šestkrát větší sílu na jednotku než svaly savců, a jsou přitom neuvěřitelně lehké,“ popisují výtvor autoři. Umělý sval vážící 2,6 gramu dokáže zvednout až tříkilové těleso.

Podle spoluautorky studie Daniely Rusové z MIT byli vědci „velice překvapeni, jak silné tyto pohony byly“. „Očekávali jsme, že uzvednou víc než běžní měkcí roboti, ale nepředpokládali jsme tisícinásobný růst. Je to jako vdechnout těmto robotům supersílu,“ popsala novinku.

Na rozdíl od kovových strojů lze tzv. měkké roboty snáz ovládat. Dosud však nebyli schopni zvedat těžké předměty. „Chtěli jsme měkké, bezpečné, ovladatelné roboty, kteří ale mají sílu a vlastnosti systémů s pevnými korpusy. Dosáhli jsme toho nejlepšího z obou světů,“ dodala.

Šance pro chirurgii, ale také vojenství

Umělé svaly, které využívají k fungování vakuum, jsou zabudovány do kostry tvořené kovovými cívkami a plátky z plastu. Jsou levné, každý z nich stojí asi dolar, tvrdí studie v PNAS. Podle dalšího autora studie Daniela Vogta vykazují také „nižší riziko prasknutí, selhání a poškození“ než normální svaly.

„Umělé pohony připomínající svaly jsou jedním z nejdůležitějších velkých výzev celého strojírenství. Teď, když jsme vytvořili pohony s vlastnostmi podobnými svalům, si dokážeme představit vytvoření téměř jakéhokoli robota pro téměř jakýkoli účel,“ popsal objev spoluautor Rob Wood, profesor strojírenství a aplikovaných věd na Harvardu.

Umělé svaly lze použít pro miniaturní chirurgická zařízení, robotické exoskelety pro vojáky budoucnosti, pro hlubokomořská průzkumná zařízení i pro architekturu, jež se sama přestavuje. Je to skok proti dosavadním robotům s jejich trhavými, neohrabanými pohyby.