Эта искусственная мышца может выдерживать вес в 4 000 раз больше своего собственного и растягиваться в 12 раз больше своей длины

Исследовательская группа под руководством профессора Хун Юи Чона из UNIST разработала новый тип мягкой искусственной мышцы, которая может плавно переходить от мягкости и гибкости к жесткости и прочности, преодолевая ключевой компромисс, который ограничивал возможности мягкой робототехники. Эта замечательная мышца, о которой подробно рассказывается в журнале Advanced Functional Materials, обладает высокой рабочей плотностью. Образец весом 1,25 грамма был способен выдержать вес, в 4 000 раз превышающий его вес в жестком состоянии, и растянуться в 12 раз больше своей длины в гибком состоянии.

Новый привод призван решить фундаментальную проблему в мягкой робототехнике - искусственные мышцы обычно либо очень гибкие, но слабые, либо сильные, но жесткие. Команда UNIST достигла обоих результатов, создав полимерную сеть с двойными сшивками. Эта конструкция сочетает в себе прочные, постоянные ковалентные связи для обеспечения механической целостности с динамическими физическими взаимодействиями, которые могут формироваться и разрываться под воздействием тепловых стимулов для обеспечения гибкости.

Ученые также встроили в полимер магнитные микрочастицы, что позволило точно контролировать движение мышцы с помощью внешнего магнитного поля. Такая двойная реакция позволяет материалу демонстрировать широкий диапазон жесткости - от 0,213 МПа до 292 МПа.

При сокращении мышца достигает деформации более 86,4% и плотности работы 1 150 ^кДж/м3- впечатляюще высокое значение для мягкой искусственной мышцы и примерно в 30 раз больше, чем у человеческой мышечной ткани. Если новый полимер будет успешно разработан и внедрен, мы сможем увидеть гораздо более сильных и гибких гуманоидных роботов.