Ученые тысячекратно увеличили силу искусственных мышц

Новые углеродные нанотрубки способны сокращаться с силой электрического мотора.

Исследователи создали искусственные мускулы, которые в 1000 раз превосходят по силе все предыдущие материалы. Это открытие может быть использовано при создании роботов и протезов.

Искусственные мускулы, чаще всего, состоят из полимеров и металлов, которые способны менять свой размер и форму. Но чтобы быть по-настоящему полезными, эти материалы должны сжиматься и поворачиваться под воздействием электрического тока, чего удалось достичь пока еще весьма немногим из них.

Новые волокна из углеродных нанотрубок, скрученных в нити, по силе сокращения, или сжатия, сравнимы с коммерческими электрическими моторами.

"Это выдающееся достижение", - сказал Джеймс Тоур, профессор химии и компьютерных технологий из университета Райса, который не принимал участие в этой работе. "Эти невероятные волокна, способные сжаться с такой силой, вероятно, получат применение в тех областях механики, которые ранее оставались за гранью возможностей любых других материалов. На этот раз, они действительно прыгнули выше головы".

Эти извилистые нанотрубки могут позволить уменьшить размеры электрических моторов, компрессоров и турбин. "Это чрезвычайно интересный новый способ сокращения материала", - сказал Рэй Баухман, который возглавляет Нанотехнический институт при Техасском университете в Далласе, возглавлявший это исследование.

Ученые опубликовали свое исследование на сайте журнала Science. В статье показано, что этот новый материал может вращать лопасть в 1 800 раз тяжелей себя со скоростью 590 вращений в минуту.

Борис Якобсон, профессор химии, материаловедения и машиностроения из университета Райса, поведал, что его интересует энергетическая эффективность этой системы, и он хотел бы увидеть измерения или даже расчеты в статье. По его словам, одна из самых главных характеристик подобных моторов заключается в том, "какое количество электрической энергии применяется и сколько работы может быть выполнено в виде вращения. В любом случае, это пример прекрасной работы наноинженеров".

Оригинал (на англ. языке): Technologyreview

• Умные часы завышают расход калорий: учёные проверили четыре популярные модели
• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов