Человекоподобные роботы могут поднять вес в 4 тысячи раз больше своего благодаря революционным «искусственным мышцам».

Исследователи из Южной Кореи создали искусственную мышцу, способную поднимать нагрузку в 4400 раз больше собственного веса. Они уверены, что этот прорыв можно будет применить при разработке будущих гуманоидных роботов.

Главным инновационным решением является возможность искусственной мышцы быть гибкой или жесткой по требованию — это первый подобный успех в данной области исследований. Ученые опубликовали результаты своего исследования 7 сентября в журнале Advanced Functional Materials.

Часто искусственные мышцы ограничены из-за своей неспособности менять гибкость и жесткость. Они должны быть растягиваемыми, но при этом обеспечивать достаточную отдачу энергии. В противном случае их плотность работы (work density) окажется недостаточной для практических приложений. Однако мягкие искусственные мышцы считаются прорывом благодаря легкости, механическому соответствию и способности к мультинаправленной активации — то есть движению в разных направлениях.

Когда исследователи говорят о плотности работы искусственных мышц, они имеют в виду количество энергии на единицу объема, которое способна высвободить мышца. Высокие значения этой характеристики совместно с высокой растяжимостью представляют собой основную проблему для разработок таких мускулов.

Ученые охарактеризовали свое творение как “высокопроизводительный магнитный композит-активатор”. Это сложное химическое соединение полимеров, которые связаны между собой, имитируя процесс сокращения и расслабления мышц. Один из этих полимеров может изменять свой уровень жесткости и находится в матрице с магнитными микрочастицами на поверхности, которыми также можно управлять. Благодаря этому искусственная мышца может двигаться по требованию путем изменения своей жесткости.

Компромисс между жесткостью и растяжимостью решен благодаря двойной системе связей (cross-linking). Физическая сеть дополнительно укрепляется за счет внедрения микрочастиц определенного типа (NdFeB) на поверхность мышцы. Эти частицы активируются безцветной жидкостью (октадецилтрихлорсиланом), обеспечивая функционирование мышц.

Связанные сюжеты:

• Китайская технологическая компания создала жуткое ультрареалистичное лицо робота — посмотрите, как он моргает, дергается и кивает головой.
• Ученые разработали сверхмощную гибкую роботизированную “глазу”, которая самостоятельно фокусируется и не требует источника питания.
• Посмотрите на нового гуманоидного робота: он танцует, позирует и выполняет искусные приемы карате с поразительно реалистичными движениями.