Вчені з Гонконгу створили штучні м'язи, які використовують як стимул для руху не електрику, а видиме світло, причому малої інтенсивності. В їх основі лежить водовмісний багатошаровий матеріал, який вивільняє молекули води під дією світла і стискається. Актуатор з цього матеріалу зміг підняти вагу, що перевищує його власний у сто разів, розповідають вчені в журналі.
Оскільки електромотори займають багато місця, а також складаються з безлічі компонентів, дослідники розробляють більш прості і компактні приводи для роботів - штучні м'язи. Багато з цих розробок являють собою пневматичні актуатори або приводяться в дію електрикою. Через це вони вимагають, щоб у роботі був встановлений компресор або акумулятор. Тим не менш, деяким дослідникам вдається створити бездротові актуатори, що приводяться в рух іншим способом. Наприклад, у 2015 році китайські вчені створили графеновий актуатор, який при нагріванні випаровує воду, що міститься в ньому, і згинається. Тим не менш, у такого актуатора є помітний недолік - для нагрівання автори використовували інфрачервоне випромінювання.
Дослідники з Гонконгського університету під керівництвом Альфонсо Нгана (Alfonso Ngan) вибрали схожий підхід і створили штучні м'язи, яким для роботи досить видимого світла. В їх основі лежить гідроксид-оксигідроксид нікелю (Ni (OH) 2-NiOOH). Він відомий тим, що в ньому між площинами кристала можуть знаходитися молекули води. Дослідники показали, що ці молекули можна вивільнити з кристала під дією світла і тим самим домогтися скорочення актуатора.
Дослідники створили з цього матеріалу штучні м'язи, додавши до активної речовини шари нікелю і золота. Вони показали, що отриманий актуатор дуже швидко згинається під дією видимого світла, а також не наскільки інтенсивно при опроміненні ближнім інфрачервоним або ультрафіолетовим випромінюванням.
Після того, як випромінювання припиняється, актуатор знову поглинає вологу з навколишнього середовища і повертається до вихідного стану, хоча і не так швидко, як скорочується. Розробники протестували властивості актуатора і з'ясували, що він може розвивати зусилля в 65 мегапаскалей, а також наочно продемонстрували, як він піднімає вантаж масою 25 міліграмів - в приблизно сто разів вище власного.
Торік американські дослідники створили актуатор з безлічі шарів дисульфіду молібдену. При додатку електричного струму між цими шарами вбудовуються іони з електроліту, які змушують матеріал збільшуватися в обсязі, а весь актуатор в цілому згинатися. З його допомогою вченим вдалося підняти вантаж, що важить в десятки разів більше самого актуатора.