ابتكر فريق بحثي من معهد جورجيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة عضلات اصطناعية مدعومة بأنظمة ذكاء اصطناعي متقدمة، تعتمد على مواد مرنة تشبه الأنسجة البشرية الحية، قادرة على التعلم والتكيف مع حركة الجسم بشكل فوري. تتميز هذه التقنية بتوفير حركة طبيعية واستجابة سلسة وآمنة، ما يجعلها مثالية لدعم عملية التعافي لدى المرضى، خصوصاً من يعانون من السكتات الدماغية أو فقدان الأطراف.
وتعتمد هذه العضلات الاصطناعية على ألياف هرمية التركيب مكوّنة من طبقات تشبه تركيب العضلات والأوتار الحقيقية. هذه الألياف ليست فقط مرنة وقوية، بل تمتلك القدرة على الإحساس والتكيف وحتى «تذكر» الحركات السابقة، ما يُمكّن النظام من تحسين الأداء مع مرور الوقت.
يوضح البروفيسور هونغ يو، المسؤول عن المشروع، أن هذه العضلات تختلف جذرياً عن الصورة النمطية للروبوتات الصلبة المعدنية، فهي ناعمة ومتجاوبة كأنها نسيج حي، ما يجعلها أكثر انسجاماً مع الجسم البشري.
ويركز الباحثون على تدريب خوارزميات التعلم الآلي لضبط قوة ومرونة هذه العضلات الاصطناعية بحسب المهمة المطلوبة، بحيث تتفاعل مع الأوامر وتتعلم من التجارب السابقة لتصحيح نفسها وتحقيق حركة أكثر سلاسة وطبيعية.
هذه الخصائص تجعلها ليست مجرد أجهزة ميكانيكية، بل أنسجة اصطناعية تنسجم مع احتياجات الجسم.
وتتطلب صناعة هذه العضلات تحديات كبيرة، منها تحقيق التوازن بين الليونة والقوة، وضمان الأمان البيولوجي لتجنب رد فعل مناعي عند زرعها داخل الجسم. كما تسعى الدراسة المنشورة في مجلة «Materials Horizon» إلى تطوير الذكاء الوظيفي لهذه العضلات من خلال:
• تحسين المواد الوظيفية والتصاميم الهيكلية.
• تطوير تقنيات التصنيع المتقدمة.
• تعزيز الذكاء المبني على الذاكرة لتخزين وتنفيذ الحركات المبرمجة وإعادة ضبطها حسب الظروف البيئية.
• تطبيق الذكاء الحسي لتمكين العضلات من استشعار التغيرات البيئية والاستجابة لها.
ويُشير الباحثون إلى التحديات المستقبلية في توسيع نطاق الاستخدام، إعادة البرمجة الديناميكية، ودمج وظائف متعددة لتحسين أداء العضلات الاصطناعية الذكية.
ولخّص البروفيسور يو فلسفة فريقه قائلاً: «نحن لا نفكر فقط في الوظيفة، بل في القدرة على التكيف. إذا كانت هذه العضلات ستصبح جزءاً من جسد الإنسان، فلا بد أن تعمل معه وليس ضده».
وبفضل المعايرة الدقيقة والتطوير المستمر، تكتسب هذه الألياف الاصطناعية «ذاكرة عضلية» تجعلها تتفاعل بانسيابية مع الحركات الطبيعية للجسم، ما يجعل الأطراف الاصطناعية أكثر حياة وأقرب إلى النسيج البشري الحقيقي.