Искусственные мышцы научились «думать» и запоминать движения

Исследователи из Технологического института Джорджии создают технологии, которые ближе к человеку не только по форме, но и по ощущениям. Их разработки меняют представление о робототехнике, предлагая мягкие и адаптивные решения, вдохновлённые биологией.

Профессор Хонг Ё (Hong Yeo) из школы машиностроения Джорджии работает над искусственными мышцами, которые имитируют структуру и поведение настоящих тканей. Его команда использует слоистые волокна, схожие с сухожилиями и мышцами, а также обучает ИИ управлять ими в реальном времени.

Эти мышцы не просто выполняют команды — они запоминают движения, учатся и адаптируются, обеспечивая естественную плавность движений, столь необходимую при реабилитации после травм или потери конечностей.

«Такие движения — это не просто функциональность. Это возвращённая независимость, уверенность и ощущение себя», — объясняет Ё.

Одной из первых практических реализаций стала протезирующая перчатка, основанная на мягких искусственных мышцах (результаты опубликованы в ACS Nano). В отличие от традиционных жёстких конструкций, новая перчатка движется синхронно с намерениями пользователя, ощущает силу хвата, подавляет тремор и подстраивается под движения.

Мягкие волокна внутри перчатки сгибаются, растягиваются и скручиваются, помогая выполнять тонкие действия: застегнуть пуговицу, поднять чашку или взять за руку ребёнка.

«Это не просто движение — это возвращённая свобода», — говорит Ё.

Путь Ё в биомедицинскую инженерию начался после внезапной смерти отца, когда он ещё учился в университете. Первоначально он мечтал проектировать автомобили, но трагедия изменила его приоритеты.

«Я подумал: может, я могу делать что-то, что действительно спасает жизни», — вспоминает он.

С тех пор его цель — создавать технологии, которые помогают людям вернуть утраченное.

Создание таких «живых» тканей — вызов. Материалы должны быть одновременно гибкими, прочными и безопасными, не вызывать иммунной реакции и легко интегрироваться в организм.

Ё и его команда добиваются этого, калибруя каждое волокно как точный инструмент, добиваясь эффекта мышечной памяти, когда материал привыкает к движениям и адаптируется к изменениям.

«Если это становится частью тела, оно должно работать вместе с ним, а не против него», — подчеркивает учёный.

Работа Ё требует сотрудничества инженеров, биомедиков, материаловедов и программистов. Только так удаётся создавать действительно эффективные и безопасные устройства.

Его лаборатория активно сотрудничает с клиниками и промышленными партнёрами, чтобы перенести разработки из научных стен в реальную медицинскую практику.

Будущее робототехники, по мнению Ё, будет определяться не мощностью, а ощущением.

«Если устройство кажется чужеродным — его не будут использовать. Но если оно ощущается как часть тела — оно способно изменить жизнь», — объясняет он.

Это противоположность образу Терминатора. Здесь машины не заменяют человека, а помогают ему вернуть себя.

Прочитать оригинальные исследования можно здесь:

• Saewoong Oh et al, Empowering artificial muscles with intelligence: recent advancements in materials, designs, and manufacturing, Materials Horizons (2025). DOI: 10.1039/d5mh00236b
• Tae Woog Kang et al, Soft Nanomembrane Sensor-Enabled Wearable Multimodal Sensing and Feedback System for Upper-Limb Sensory Impairment Assistance, ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.4c15530