Искусственные мышцы научили сокращаться от солнечного света

Испытания актуатора под солнечным светом
K. W. Kwan et al. / Science Robotics, 2018
Ученые из Гонконга создали искусственные мышцы, которые используют в качестве стимула для движения не электричество, а видимый свет, причем малой интенсивности. В их основе лежит водосодержащий многослойный материал, который высвобождает молекулы воды под действием света и сжимается. Актуатор из этого материала смог поднять вес, превышающий его собственный в сто раз, рассказывают ученые в журнале Science Robotics.
Поскольку электромоторы занимают много места, а также состоят из множества компонентов, исследователи разрабатывают более простые и компактные приводы для роботов — искусственные мышцы. Многие из этих разработок представляют собой пневматические актуаторы или приводятся в действие электричеством. Из-за этого они требуют, чтобы в роботе был установлен компрессор или аккумулятор. Тем не менее, некоторым исследователям удается создать беспроводные актуаторы, приводимые в движение другим способом. К примеру, в 2015 году китайские ученые создали графеновый актуатор, который при нагреве испаряет содержащуюся в нем воду и изгибается. Тем не менее, у такого актуатора есть заметный недостаток — для нагревания авторы использовали инфракрасное излучение.
Исследователи из Гонконгского университета под руководством Альфонсо Нгана (Alfonso Ngan) выбрали похожий подход и создали искусственные мышцы, которым для работы достаточно видимого света. В их основе лежит гидроксид-оксигидроксид никеля (Ni(OH)2-NiOOH). Он известен тем, что в нем между плоскостями кристалла могут находиться молекулы воды. Исследователи показали, что эти молекулы можно высвободить из кристалла под действием света и тем самым добиться сокращения актуатора.
Григорий Копиев