Расмуссен разработал материал в лабораториях РАН и тесно сотрудничал с исследователями и инженерами Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США, чтобы развить способность материала прилипать к металлу. Synthetic Muscle ™ может использоваться в робототехнике в дальних космических путешествиях, таких как путешествие на Марс, из-за его радиационной стойкости.«Основываясь на хороших результатах, которые мы получили на планете Земля, следующий шаг — посмотреть, как она ведет себя в космической среде», — сказал Чарльз Джентиле, инженер PPPL, тесно сотрудничавший с Расмуссеном. «Следующим шагом может стать его использование в миссии на Марс».Раннее подключение к PPPL
Расмуссен начала работать с PPPL в 2007 году, всего через четыре года после того, как основала Ras Labs. Она получила свой первый патент на синтетическую мышцу в 1998 году. Это гелеобразный материал, называемый электроактивным полимером, который потенциально может имитировать движения человека, поскольку он может расширяться и сжиматься, имитируя движение мышц человека. Эта способность сделает его очень полезным в робототехнике и в разработке более совершенных протезов конечностей.
«Мы не можем исследовать космос без роботов», — сказал Расмуссен. «Люди могут выдерживать только определенное количество радиации, что ограничивает время, в течение которого люди могут находиться в космосе, тогда как роботы, особенно если они радиационно-стойкие, могут находиться там в течение длительных периодов времени без замены».Лью Мейкслер, давний руководитель отдела трансфера технологий в PPPL, который вышел на пенсию в марте, сказал, что ему понравилось помогать Расмуссен следовать ее поискам. «Вот что такое предприниматели», — сказал он. «Они мечтатели, которые посвящают все свое время, энергию и ресурсы, чтобы следовать своим мечтам».
Расмуссен благодарит PPPL за помощь и поддержку в критические моменты ее проекта. «Это был и остается прекрасным ресурсом не только из-за физики плазмы, но и благодаря людям», — сказала она. «Чарли и Лью нашли способы сделать вещи реальностью».
Расмуссен решил важную проблему в PPPL: заставить гель, который может быть мягким, как желе, или твердым, как резина, прилипать к металлическим электродам. Первоначально работая с Лью Мейкслер над федеральным соглашением о совместных исследованиях и разработках в лаборатории плазменных поверхностей, она решила проблему, обработав металл (сталь или титан) плазмой. Это изменило поверхность металла и заставило гель более плотно прилегать к металлу.Компания PPPL также участвовала в важнейших испытаниях материала прошлым летом, когда на материал было облучено более 300 000 радиационных лучей гамма-излучения.
Это в 20 раз больше, чем было бы смертельным для человека, и было эквивалентно путешествию с Земли на Марс и обратно. Второго испытания продолжительностью 45 часов было достаточно, чтобы быть эквивалентным полету к Юпитеру и дальше.
Расмуссен и Джентиле обнаружили, что не было изменений прочности, электроактивности или долговечности материала из-за излучения, хотя было небольшое изменение цвета. Тесты на выбранных образцах материала показали, что на него не повлияли экстремальные температуры до -271 градуса по Цельсию, что близко к абсолютному нулю, самой холодной температуре во Вселенной.
Подготовка к запускуС тех пор сотрудники PPPL участвовали в планировании запуска. Это включает в себя нанесение на карту каждой детали с военной точностью. Несколько сотрудников PPPL вместе с Расмуссен и ее сотрудниками подписали обратную сторону металлического контейнера или купона с материалом. «Все люди, работавшие в лаборатории, подписали его, и купон отправится в космос», — сказал Джентиле. «Так что я буду там с Джином Родденберри».
Материал Synthetic Muscle ™ будет запущен на Falcon 9, ракете, несущей Dragon, производства Space X, которая доставит 4300 фунтов материалов и полезных грузов, включая материалы для исследовательских экспериментов, в Национальную лабораторию Международной космической станции. Ракета с девятью двигателями выведет "Дракона" на орбиту, где он встретится с космической станцией через 33 часа после запуска.
Астронавты будут использовать 57-футовую руку станции, чтобы схватить Дракона в 7:15 15 апреля. Дополнительная информация о запуске доступна на https://blogs.nasa.gov/spacex/2015/03/31/ Spacex-targeting-13 апреля-на-станции-пополнение запасов-запуск /.
Материал будет храниться в стеллаже для хранения при невесомости в Национальной лаборатории США на космической станции в течение 90 дней. Космонавты будут фотографировать материалы каждые три недели. Когда в июле материал вернется на Землю, он будет протестирован и сравнен с идентичными материалами, оставшимися на Земле.
Международная космическая станция — это международная научная лаборатория на низкой околоземной орбите, где астронавты проводят научные исследования в области биологии, биологии человека, астрономии, метеорологии и других областях в условиях отсутствия гравитации. Он работает с ноября 2000 года при сотрудничестве США, России, многих европейских стран, Японии, Канады и Бразилии. В настоящее время в нем работают два астронавта из НАСА, три космонавта из России и астронавт из Европейского космического агентства.
Использовать как протезРасмуссен также изучает возможность использования Synthetic Muscle ™ в качестве протезной прокладки.
Рудиментарные конечности людей с ампутированными конечностями могут расширяться и сжиматься в течение дня, а материал Ras Labs разработан так, чтобы расширяться и сжиматься, чтобы сделать протезирование более комфортным. Недавно она получила грант от Консорциума детских медицинских устройств Детской больницы Филадельфии на исследование этой возможности.