as

Из двумерного материала сделали микромышцы

Загрузка галереи

Исследователи из Ратгерского университета создали электрохимический актуатор, управляемый подачей небольшого напряжения. Он сделан из множества одноатомных слоев дисульфида молибдена, и способен поднимать предметы, которые весят во много раз больше его самого. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Обычно в промышленности и робототехнике для приведения устройств в движения используются моторы. Они занимают довольно много места сами по себе, а также зачастую требуют дополнительных механизмов для превращения вращательного движения в поступательное или сгибающее. Поэтому многие исследователи занимаются разработкой альтернативных механизмов, таких как искусственные мышцы.

Американские ученые создали такие искусственные мышцы из двумерного материала — дисульфида молибдена. Они объединили множество таких одноатомных слоев в пленку толщиной в несколько микрометров, и присоединили ее к пленке из каптона с гораздо большей толщиной. Актуатор работает в среде электролита — серной кислоты. Принцип его действия основан на том, что катионы из электролита могут встраиваться между слоями дисульфида молибдена и тем самым увеличивать размер пленки. Поскольку размер каптоновой пленки при этом не меняется, вся конструкция вынуждена изгибаться. Прикладывая напряжение от +0,3 до −0,3 вольта, ученые научились управлять направлением изгиба актуатора.

Загрузка галереи

Исследователи продемонстрировали несколько конфигураций таких искусственных мышц. Одна из них состоит из двух скрепленных актуаторов. За счет приложения напряжения ученым удалось поднять груз с массой 265 миллиграмм с помощью актуатора с массой активной части 1,6 миллиграмм. Стоит отметить, что подъем происходит не на воздухе, а в жидкости.

В прошлом году исследователи из MIT разработали сгибающиеся актуаторы из нейлоновых волокон. При точечном нагревании они сокращаются с одной стороны быстрее, чем с других, и за счет этого изгибаются в нужную сторону. Другие американские ученые создали пневматические искусственные мышцы с ячеистой структурой, которые сокращаются за счет откачивания воздуха из них.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Полимерные ворсинки в 14 раз снизили количество микропластика при стирке нейлона

Ворсинки гнутся, смягчая удар, и ткани лучше скользят друг по другу.