Представьте материал, который может быть мягким как резина и твердым как сталь. Именно такой полимер создали в корейском Институте науки и технологий Ульсана (UNIST).
Вес опытного образца — всего 1,25 грамма. При этом он удерживает груз до 5 кг. Проще говоря, искусственная мышца справляется с весом, превышающим ее собственную массу в 4000 раз.
Ключевая особенность — двойная структура полимера. Химические связи работают как каркас, обеспечивая прочность. Физические связи, чувствительные к температуре, отвечают за эластичность. Нагрели — материал растянулся в 12 раз. Приложили нагрузку — стал жестким.
Схематическое изображение, иллюстрирующее стратегию двойной сшивки и термомеханический механизм активации магнитных искусственных мышц
Любопытная деталь: в материал встроили магнитные частицы. Это позволяет управлять мышцей бесконтактно, с помощью внешнего магнитного поля. В лаборатории уже провели успешные испытания по подъему объектов.
Плотность работы достигает 1150 кДж/м³. Для сравнения: человеческие мышцы выдают около 40 кДж/м³. Разница в 30 раз.
Профессор Хун Ый Чонг, руководитель проекта, отмечает: их разработка преодолевает традиционный компромисс между гибкостью и силой. Теперь не нужно выбирать — устройство может быть и эластичным, и мощным одновременно.
Такие мышцы пригодятся в роботах-помощниках, экзоскелетах и медицинских имплантах. Особенно там, где важны безопасное взаимодействие с человеком и высокая грузоподъемность.