Ученые из Массачусетского технического института вдохновились конструкцией усиков обычных огурцов, чтобы создать новый тип искусственных мышц. Эволюция наделила огурцы тонкими, но невероятно прочными, а главное – способными туго закручиваться вокруг опор усиками. Изначально они подолгу движутся в пространстве в поисках предмета, за который можно зацепиться, а потом удерживают на себе колоссальный вес всего растения.
Ученые сконструировали прядь из двух типов нитей. Очень эластичного циклического эластомера и из гораздо более жесткого термопластичного полиэтилена. Они оба меняют форму под действием тепла, но с очень разной скоростью, что приводит к заметным изгибам пряди. Будучи изначально растянутой, а потом скрученной в виде пружины, эта конструкция и начинает работать как она – сама сжимается при нагреве и растягивается при охлаждении.
Достаточно нагрева на символический 1℃, просто положить пружину в руку человека, чтобы она сжалась с огромной силой. Ученые протестировали варианты с шириной волокон от микрон до миллиметров и длиной пружин до сотен метров, чтобы в итоге получить вариант, который может поднять вес в 650 раз больше собственного. Что еще интереснее, этой силы можно управлять, варьируя степень нагрева сплетенного волокна.
На втором этапе ученые собираются усовершенствовать архитектуру синтетического волокна, внедрив в его структуру металлические элементы наномасштаба для избирательного нагрева отдельных областей. Плюс интегрировать в волокно различные сенсоры. Новая версия рукотворных мышц получит механизм обратной связи, что позволит использовать их силу более точно и гибко. Это откроет широкие возможности для создания уже практических устройств с искусственной мускулатурой.
