Вчені з США і Франції створили штучні м'язи, здатні піднімати вантаж з масою в 12,6 тисячі разів більше їх власної. Вони складаються з вуглецевих волокон і полімеру, скручених у спіральну нитку, і приводяться в дію електричним струмом, який змушує нитку скорочуватися, пишуть розробники в журналі.
Практично всі сучасні пристрої і роботи приводять у рух електромотори або двигуни внутрішнього згоряння. Оскільки це досить великі і складні системи з безліччю механічних деталей, дослідники розробляють альтернативні приводи - штучні м'язи. Незважаючи на досить велику кількість розробок в цій області, багато з них складні і дороги у виробництві, мають малу потужність.
Самех Тавфік (Sameh Tawfick) з Іллінойського університету в Урбані-Шампейні і його колеги розробили штучні м'язи на основі вуглеволокна. Для їх виготовлення потрібен пучок з декількох тисяч переплетених між собою вуглецевих волокон, що нагадує по будові паклю. Він занурюється в розчин полідиметилсілоксану, а потім скручується в нитку і на добу ставиться в піч, де полімер застигає. У результаті виходить скручена нитка, що зберігає свою форму без зовнішніх впливів.
Для того, щоб перетворити таку нитку на актуатор, її знову скручують і перетворюють на спіраль. Після цього через неї пропускають електричний струм, який розігріває нитку і змушує її розширюватися. Через це кут закрутки самої нитки збільшується, що призводить до збільшення кута закрутки спіралі з цієї нитки, а значить змушує її скорочуватися. Такого ж ефекту можна домогтися без електрики, змочивши нитку гексаном, який використовувався для розчинення полімеру при створенні нитки.
Вчені з'ясували, що нитка скорочується досить сильно, щоб її можна було використовувати якості електричного актуатора. Він може скорочуватися на чверть і витримувати навантаження до 60 мегапаскалей. Крім цього, вони можуть піднімати вантаж з масою, що перевищують їх власну в 12600 разів. Вчені продемонстрували здібності своєї розробки на відео. Наприкінці запису можна бачити, як нитка масою 1,6 грама піднімає пляшку з водою масою 1,9 кілограма:
У 2016 році американські вчені змогли перетворити нейлонову рибальську ліску на штучні м'язи, які можуть не тільки змінювати свою форму вздовж, а й згинатися в різні боки. Їх можна приводити в дію лазером і за рахунок цього управляти напрямком руху конкретних областей.