Исследователи из Корейского передового института науки и технологии разработали новый тип искусственных мышц и создали серию небольших кинетических работ для проверки этой технологии.
Помимо кинетического искусства, этот тип технологии может быть использован в биомиметических роботах или носимых технологических устройствах. Одной из задач создания технологий, основанных на биологии, является управление движущимися частями. В наших телах суставы двигаются мышцами. Роботизированный эквивалент - это исполнительный механизм - часть машины, которая управляет движением другой части.
Приводы должны быть достаточно мощными, чтобы перемещать части устройства, но в технологии биомиметики дизайн также должен быть гибким и соответствовать органичному виду остальной части устройства. Материалы, используемые для этого, должны быстро реагировать, быть долговечными и доступными. Это может быть проблемой.
Вместо дальнейшей попытки оптимизировать существующий тип полимерных приводов для мягких роботов, группа постдока в химической инженерии Ил-Квон Оха обратилась к совершенно новому типу материала. Они использовали MXene, недавно разработанный листовой материал, который очень быстро реагирует на источники электричества. Сам по себе MXene не так гибок, как это было бы необходимо для мягкой робототехники, но Ох и его команда решили эту проблему, объединив MXene с полимерной смесью.
Чтобы проверить, насколько хорошо будут работать новые искусственные «мышцы» , они создали несколько небольших кинетических скульптур, в которых использовались маленькие полоски комбинированного материала MXene-полимер для питания их движущихся частей.
Одна из скульптур - это дерево с танцующими листьями, другая - брошь с цветком нарцисса, которая открывается при подключении к небольшому электрическому полю, и, наконец, бабочка с движущимися крыльями. Бабочка даже попала на обложку журнала Science Robotics.
Каждое из этих творений питается от небольшого источника электричества. Они крошечные роботы, но способ их передвижения очень естественный. В частности, бабочки выглядят очень реалистично при движении, как показано в этом видео.
Создавая эти подвижные креативные элементы, исследователи обнаружили, что приводы MXene были способны быстро реагировать, были гибкими и работали в течение нескольких недель, прежде чем начали проявлять признаки износа. Это делает их полезными кандидатами для дальнейшего изучения. Если эти искусственные мышцы могут перемещать крыло бабочки, они также могут перемещать компоненты носимых технических или биомедицинских устройств,
что важно для огромного количества людей.