عضلات اصطناعية ذكية تعيد القدرة على الحركة الطبيعية
أفادت وكالة آنا الإخبارية، وتفتح هذه التقنية آفاقاً واسعة في مجالات التأهيل الطبي، خصوصاً للأشخاص الذين فقدوا جزءاً من قوتهم العضلية أو يعانون من إصابات مثل السكتات الدماغية أو بتر الأطراف، إذ توفر حركات طبيعية وانسيابية أكثر أماناً وفعالية. ألياف مرنة بخصائص قريبة من الأنسجة الحقيقية وطوّر فريق معهد جورجيا للتكنولوجيا أليافاً هرمية متعددة الطبقات تحاكي بنية العضلات والأوتار.
وتمتاز هذه الألياف بقدرتها على تذكر الحركات السابقة والتكيف مع التغيّرات، ما يمنح المستخدم شعوراً بحركة أقرب للطبيعية. وقال الدكتور هونغ يو، أستاذ الهندسة الميكانيكية في كلية جورج دبليو وودروف: "عندما يتخيل الناس الروبوتات، غالباً ما يفكرون في آلات صلبة. أما العضلات التي طورناها فهي ناعمة ومرنة، وتشبه الأنسجة البشرية أكثر مما تشبه الآلات المعدنية."
وأعلن يو أن خوارزميات التعلم الآلي المدمجة تمكّن العضلات من ضبط القوة والمرونة لحظياً وفق طبيعة المهمة أو الحركة المطلوبة. تكيّف ذاتي قائم على التعلم العضلات الجديدة لا تنفذ الأوامر فحسب، بل تتعلم من التجربة وتستجيب تلقائياً للمتغيرات، ما يجعل الحركة أكثر طبيعية.
ويُتوقع أن يكون لهذه الخاصية تأثير كبير في برامج التأهيل، إذ تساعد المرضى على استعادة القوة والثقة تدريجياً. وقد استعرض الباحثون قدرات هذه العضلات عبر محورين رئيسيين:
• ذكاء يعتمد على الذاكرة: يسمح بتنفيذ حركات مبرمجة وتحديثها وفق الظروف المتغيرة.
• ذكاء يعتمد على الحس: يمكّن العضلة من إدراك البيئة المحيطة والتفاعل معها عبر تغذية راجعة حسية.
كما أضاف الفريق تحديات مستقبلية مثل قابلية التوسع وإعادة البرمجة الديناميكية وإضافة وظائف متعددة ضمن بنية واحدة. ذاكرة عضلية أقرب إلى الاندماج مع الجسم ويشبّه يو الألياف المطوّرة بـ"أدوات دقيقة" تُعايَر باستمرار لتنسجم مع الحركة الطبيعية للجسم.
ومع مرور الوقت، تطوّر هذه الألياف ما يشبه ذاكرة عضلية اصطناعية تسمح لها بالتكيف بسلاسة مع المواقف المتغيرة، في خطوة تُقرّبها من أداء الأطراف الطبيعية مقارنة بالحلول التقليدية المتاحة حالياً.
