Новые искусственные мускулы в 200 раз сильнее человеческих

Крошечные искусственные мышцы, созданные международной командой исследователей, могут похвастаться в 200 раз большей силой, чем человеческие мышечные ткани таких же размеров. В будущем, улучшенная версия этих мышц может быть внедрена в следующее поколение роботов.

Движущиеся части роботов, самолетов и других механических устройств, как правило, приводятся в движение двигателями. Ученые из самых разных уголков мира пытаются создать искусственные мышцы, работающие наподобие созданных природой, чтобы сделать возможными более деликатные движения механизмов.

Рэй Бакман, нанотехнолог из Техасского университета в Далласе, возглавляет команду, создавшую новые мышцы, которые, по его словам, могут использоваться в медицинских целях. В его лаборатории в Техасе нашли еще одно креативное применение для них: "Мы настроили их таким образом, что они открывают и закрывают жалюзи в зависимости от температуры в комнате", - сказал он.

Бакман рассказал, что в будущем искусственные мышцы позволят придать лицам роботов более естественные выражения лица.

Лаборатория Бакмана собирается разработать более длинные мышечные ткани, из которых можно создавать защитную униформу для пожарных. Эта ткань будет автоматически закрывать свои поры, при повышении температуры.

Эти мышцы состоят из углеродных нанотрубок, из которых Бакман и его команда плетут более толстые волокна, подобно тому, как нити плетутся из хлопка или шерсти. После этого, пустые места между нанотрубками заполняются различными материалами, включая парафин, ископаемый воск, который употребляется для создания свечек.

Для сжатия этих мышц, ученые нагревают их на короткий промежуток времени. При нагревании, парафиновый воск расширяется, надавливая на стенки нанотрубок, делая их более толстыми и короткими. По мере остывания воска, он сжимается и нанотрубки удлиняются, становясь более тонкими. Минимальный цикл укорачивания и удлинения мускулов составляет 25 миллисекунд или 25 тысячных секунды. Такие быстрые движения, позволяют мышцам выполнять большое количество работы.

В настоящее время лаборатория работает над поисками замены теплового управления мускулами химическим. Тепловые двигатели являются энергетически неэффективными, и химические аналоги могут оказаться более практичными.

Работа Бакмана и его коллег была опубликована 15 ноября в журнале Science.

Оригинал (на англ. языке): News.discovery.com

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов