Umělé svaly stokrát silnější

Není to tak dávno, co na šampionátu robotických paží poháněných umělými svaly zvítězila v přetlačování "pákou" čtrnáctiletá školačka. Útlá dívka hravě přetlačila všechna monstra, která konstruktéři do soutěže přihlásili. S obhajobou titulu může mít tato slečna vážné problémy. Vědci se s prohrou robotů nesmířili a usilovně pracují na vylepšení umělé muskulatury.

Hned dva typy umělých svalů představil ve vědecké stati otištěné časopisem Science tým Ryae Baughmana z University of Texas v Dallasu. Obrovskou výhodou svalů nové koncepce je jejich energetická soběstačnost. Slouží zároveň jako zdroj energie, a tak je nemusí napájet baterie.

První typ svalu je vyroben z niklo-titanového drátu potaženého platinovým katalyzátorem. Když přes drát přejdou páry metanolu spolu s vodíkem a kyslíkem, dojde k chemické reakci, která drát ohřeje na více než 70 °C. Ten se teplem smrští zhruba o 5 %. Když reakce ustane a drát zchladne, protáhne se opět na původní délku. Drát vyvine při smrštění i natažení stokrát větší sílu než stejně velký lidský sval.

"Jednou možná budete sedět v baru proti humanoidnímu robotovi, který si poručí panáka vodky, aby měl dost sil na cestu do práce," žertoval o budoucnosti umělých svalů poháněných alkoholem Baughman v rozhovoru pro populárně-vědecký časopis New Scientist.

Druhý typ svalu je vyroben z uhlíkových trubiček o průměru několika nanometrů a je rovněž pokryt katalyzátorem. V přítomnosti vodíku vzniká v nanotrubičkách elektrický náboj, který je nutí k roztažení. Tento umělý sval zatím nevládne tak velkou silou jako jeho "drátěný" protějšek, ale vědci mu věští skvělou budoucnost. V dohledné době by mohl být ještě silnější než "drátěný" sval. Jeho velkou výhodou je, že může náboj skladovat po dlouhou dobu. Je tedy připraven pracovat ve chvíli, kdy to bude zapotřebí.

Výhodou obou systémů je jejich vysoká energetická soběstačnost. Vodík i metanol nesou velké množství energie v malém objemu. Robot, který by pracoval díky svalům poháněným vodíkem či metanolem, by měl podstatně větší výdrž než stávající robotí elita. Například slavnému japonskému humanoidnímu robotovi ASIMO vydrží baterie na 45 minut. Spalováním vodíku či metanolu se umělé svaly přiblížily svým biologickým protějškům. Ty také získávají energii pro práci spalováním. V procesu zvaném buněčné dýchání jsou ve svalech spalovány složité, na energii bohaté organické sloučeniny, např. cukry. "Umělé svaly už začínají také dýchat," jásá v komentáři pro vědecký časopis Science kanadský materiálový inženýr John Madden z University of British Columbia.