Инженеры разработали сверхмощные искусственные мускулы

Инженеры из Массачусетского технического института (MIT) были вдохновлены внешним видом усиков обычных огурцов, чтобы в последствии создать абсолютно новый вид искусственных мышц. Эволюция наделила огурцы тонкими, но очень прочными усиками, способными туго закручиваться вокруг опор. Изначально они долго движутся в пространстве в поисках подходящего предмета, за который можно надежно зацепиться, а потом удерживают на себе большой вес всего растения.

Ученые сконструировали прядь из двух новых типов нитей, один из них изготовлен из очень эластичного циклического эластомера, а второй – из гораздо более жесткого термопластичного полиэтилена. Оба эти вида меняют свою форму под воздействием тепла, но с разной скоростью, что в последствии приводит к заметным изгибам пряди. Будучи растянутой при изначальном состоянии, а потом скрученной в виде пружины, эта конструкция и работает, как она – сама начинает сжиматься при нагреве и растягиваться при охлаждении.

Достаточно нагрева всего на 1℃ или просто положить пружину в руку человека, чтобы она очень сильно сжалась. Ученые провели тесты с разными вариантами ширины волокон от микрон до миллиметров и длиной пружин до сотен метров, чтобы получить в итоге вариант, способный поднять вес в 650 раз больше, чем собственный. Еще интересней тот факт, что этой силой можно управлять, изменяя степень нагрева сплетенного волокна.

На втором этапе исследователи собираются немного усовершенствовать архитектуру созданного синтетического волокна, внедрив в структуру материала металлические элементы микроскопического наномасштаба, предназначенные для избирательного нагрева отдельных областей. Также ученые планируют интегрировать в волокно различные сенсоры. Новая версия искусственных рукотворных мышц получит механизм обратной связи, что позволит в будущем использовать их силу более точно и гибко. Это открытие предполагает широкие возможности для создания практических технических устройств с искусственной мускулатурой.