Международная группа исследователей создала работающий прототип волокна искусственной мышцы, действующей при подаче напряжения. Параметры скручивания такого волокна в сотни и даже тысячи раз выше аналогичных параметров предлагавшихся ранее решений для создания искусственных мышц.
Исследователи из Техасского университета в Далласе, а также технологических университетов в Австралии, Канады и Кореи опубликовали отчет о разработке искусственной мышцы. Мышца состоит из углеродных нановолокон и способна сокращаться, скручиваясь, при этом она совершает до 590 оборотов в течение 1,2 секунды и разворачивается при смене полярности напряжения. Продемонстрированное физиками вращение в 250 оборотов на 1 мм длины мышечного волокна в тысячу раз превышает параметры создаваемых ранее искусственных мышц из ферроэлектриков, сплавов с памятью формы или электропроводных полимеров. Потребление тока на единицу веса волокна сопоставимо с электропотреблением обычного электродвигателя. Основой мышцы являются прочные и очень гибкие волокна из углеродных нанотрубок, закрученные по спирали, так что можно делать пучки, закручивающиеся по часовой стрелке и против. На концах располагаются электроды. При подаче напряжения возникает торсионно-вращательная динамика: пучок скручивается, а при смене полярности раскручивается. Как и многое другое в современных инновационных технологиях, идея скручивающего вращения позаимствована человеком у природы. Так работают мышцы в щупальцах осьминогов, в слоновьих хоботах. По словам ученых, создавать такие пучки несложно, при этом их длина может произвольно варьироваться. Разработка, безусловно, найдет применение в различных областях микро- и нанотехнологий, в частности, как основа микронасосов, клапанов, смесителей.
|
