Корейські інженери зробили м'який актуатор, заснований на електроосмосі. Два електроди і шар потрісканого золота змусили по черзі набухати різні боки гідрогелю, чому його частина деформувалася або згиналася. Електроосмотичний актуатор продемонстрував рекордні для електрохімічних пристроїв рухливість і силу, крім того, його можна виготовити будь-якого розміру і форми. Стаття опублікована в.
Один з найбільш популярних інженерних напрямків в наші дні - розробка м'яких механізмів, таких як спритне захоплення для крихких предметів неправильної форми. Штучні пальці - далеко не єдиний варіант м'якої техніки. Наприклад, за допомогою полімеру з пам'яттю форми можна створити аналог ресничок епітелію, які б рухали густий слиз або дрібний порошок по гнучкому каналу. Або, наприклад, американські інженери зробили рухливу роботизовану тканину для одягу. Для м'яких рухомих пристроїв залишаються актуальними ті ж параметри, що і для жорстких: сила і швидкість руху, рухливість, керованість, енергоспоживання і механічна міцність.
Йон Кук Ко (Jongkuk Ko) з Університету Корьо і його колеги зробили м'який рухливий актуатор на основі гідрогелю, який приводиться в дію силою електроосмосу. На смужку поліакриламідового гелю з двох боків нанесли кілька шарів наночастинок золота. Ці частинки зліпилися, і сформували товщиною, що потріскався, близько сотні нанометрів.
Один шар золота під'єднали до негативного електроду, а другий до позитивного, і вода за рахунок електроосмосу почала просочуватися крізь гель до негативно зарядженої сторони, чому та набухла. Оскільки одна сторона гелю набухла і збільшилася, а друга ні, смужка почала деформуватися і зігнулася. Після зміни полярності електродів ті ж сили вигнули її в інший бік, і таким чином гель перетворився на гнучке щупальце.
Електроосмотичний актуатор виявився дуже рухливим і зміг згортатися в кільце в обидві сторони за пару секунд при робочій напрузі три вольти, в той час як зазвичай потріскалися електроди при такій деформації виходять з ладу.
Для демонстрації можливостей інженери зробили з нього механічне захоплення, яке при вазі в 32 міліграми і довжині один сантиметр зміг підняти батарейку вагою один грам. Для порівняння, інші електрохімічні захоплення можуть утримувати вантажі лише в два рази важче себе. Захоплення-щупальця - не єдине можливе застосування актуатору. Оскільки він може бути майже будь-якого розміру і форми, то, наприклад, з нього можна зробити самосвертливий килимок, який укутує об'єкт, або з мережі керованих ресничок виготовити «конвеєр».
М'який актуатор - це «руки» м'якого робота, але йому потрібен якийсь орган, який буде приймати рішення, і в Британії змогли зробити рідинні логічні ланцюги з м'яких трубок. М'яким можна зробити і сам електричний насос, правда, тільки для діелектричної рідини.