Прорыв в области искусственных мышц: свет вместо электричества и батареек
Международная команда ученых из Корейского института химических технологий (KRICT), Университета Пусан, а также специалистов из Техасского университета A&M представила миру поразительную разработку — искусственные мышцы, способные функционировать под водой, используя исключительно энергию света. Это инновационное открытие закладывает прочную основу для будущего мягкой робототехники и смело меняет представления о возможностях современных материалов.
В основе новой технологии лежит уникальное соединение жидкокристаллических эластомеров и азобензола — вещества, способного изменять конфигурацию своих молекул под действием световых волн. При облучении ультрафиолетом мышцы начинают сжиматься, а под воздействием видимого излучения возвращаются к изначальной длине. Такой оригинальный светочувствительный механизм работает совершенно автономно, не требуя ни аккумуляторов, ни электричества, ни даже воздушных компрессоров.
Эффективность и преимущества: производительность выше человеческой
Эксперименты не оставили сомнений: искусственные мышцы, производимые по данной технологии, демонстрируют выдающуюся эффективность и долговечность. Отмечено, что сила сжатия превышает аналогичные показатели предыдущих разработок в три раза, что даже превосходит естественную мощность человеческой мышечной ткани по этому же параметру. Еще одно исключительное свойство новинки — наличие эффекта «памяти формы»: мышцы способны фиксировать положение после выключения света и возвращаются к исходному состоянию лишь по команде, что позволяет реализовать точные программируемые движения.
Специалисты уже успешно апробировали свои разработки: роботизированная рука с легкостью поднимает предметы под водой, а мягкий биомиметический робот-червяк уверенно перемещается в узких трубах. Разработанные устройства продемонстрировали стабильность работы более чем в сотне тестовых циклов без малейшей потери работоспособности, внушая оптимизм относительно их эксплуатации в реальных условиях.
Потенциальные сферы применения: от медицины до космоса
Инновационные искусственные мышцы открывают новые горизонты в создании мягких подводных роботов и автономных механизмов. Благодаря отказу от элементов питания и сложных внешних коммуникаций они идеально подходят для операций в труднодоступных или экстремальных средах, включая глубоководные экспедиции, космические исследования и разработку продвинутых медицинских имплантатов. Конструкторы уверены: благодаря их детищу человечество значительно приблизится к созданию智能ных, долговечных и универсальных роботов будущего.
Помимо прямого применения, технология обеспечивает огромные возможности для дальнейшего усовершенствования робототехнических систем. Модули на базе этих мышц можно интегрировать в гибкие экзоскелеты, использовать для создания новых типов сенсоров или искусственных органов. Более того, их способность запоминать форму и изменять положение многократно расширяет перечень возможных операций — от точных хирургических манипуляций до промышленного производства.
Перспективы развития и будущие задачи исследователей
Запуск масштабного производства и коммерческое внедрение новой технологии ожидается к 2030 году, однако на этом ученые останавливаться не планируют. Впереди обширная работа по изучению поведения материала при длительном воздействии морской соли, ультрафиолетового света, а также разработка методик активации в условиях низкой освещенности или мутной воды. Исследовательская команда уже разрабатывает подходы, позволяющие повысить стабильность работы мышц в реальной среде, сохраняя при этом их энергоэффективность и надежность.
Ранее сотрудники участвовавших университетов уже прославились созданием кибернетических организмов, внешне и функционально напоминающих настоящих медуз, применяемых для исследований морских экосистем. Новый проект — уверенный шаг вперед в интеграции интеллектуальных материалов и программируемых светочувствительных механизмов, подчеркивающий высокий научный потенциал Корейского института химических технологий (KRICT), Университета Пусан и Техасского университета A&M. Все это вселяет уверенность в том, что будущее робототехники уже наступает и оно будет ярким и технологически совершенным.
Источник: www.gazeta.ru
