Исследователи из Великобритании разработали новый тип искусственной мышцы, которая плавно переходит из мягкого в твердое состояние, а также обладает способностью ощущать уровень приложенной силы и деформации, сообщает Лондонский университет королевы Марии. Технология, описанная в журнале Advanced Intelligent Systems, можно вывести на новый уровень мягкую робототехнику и медицинские приложения.
Новая искусственная мышца такая же гибкая и эластичная, как настоящая, поэтому ее удобно интегрировать в сложные мягкие роботизированные системы и адаптировать к различным геометрическим формам. К тому же, мышца может выдерживать растяжение более чем на две своей длины.
Применяя различные напряжения, искусственная мышца может быстро регулировать свою жесткость. При этом уровень жесткости может меняться более чем в 30 раз. Кроме того, новая технология позволяет контролировать деформацию по изменению уровня сопротивления, устраняя необходимость в дополнительных датчиках и упрощая механизмы управления при одновременном снижении затрат.
Как получили искусственную мышцу? Углеродные нанотрубки смешали с жидким силиконом с помощью технологии ультразвукового диспергирования и равномерно покрыли с помощью пленочного аппликатора для создания тонкослойного катода, который также служит чувствительной частью искусственной мышцы. Анод изготавливается непосредственно с помощью выреза из сетки из мягкого металла, а активирующий слой зажат между катодом и анодом. Жидкие материалы затвердели – получилась полностью «самочувствительная» искусственная мышца с переменной жесткостью.
Подобная мышца может полностью приживаться в человеческом теле и тем самым позволяет помочь людям с ограниченными возможностями или пациентам в выполнении основных повседневных задач. Встраивая искусственную мышцу, носимые роботизированные устройства могут отслеживать действия пациента и регулировать уровни жесткости, способствуя восстановлению функции мышц во время реабилитационных тренировок.
[Иллюстрация: CHEN LIU ET. AL, ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS]
