Исследователи из Университета Цзяннань в Китае разработали искусственные мышцы для мягкой роботики на основе односпиральных шерстяных нитей. Мышцы приводит в действие силы скручивания волокон. Она зависит от влажности, поэтому, меняя влажность, можно заставить волокна действовать. Ученые считают, что такие шерстяные мышцы будут легкими, дешевыми и экологичными.
Создание мышц и сухожилий роботов - одна из самых важных и самых трудных задач мягкой роботики. Но с каждым годом появляются все новые идеи, как снабдить роботов хорошо работающими и дешевыми мышцами.
Группа исследователей из Университета Цзяннань в Китае предложила делать искусственные мышцы на основе закрученных шерстяных нитей. Эти искусственные мускулы, представленные в статье, можно использовать и для робототики и для создания "умных" тканей. Сшитая из таких материалов одежда будет сама адаптироваться с погоде, ориентируясь по влажности и температуре.
Сила кручения
Чтобы шерсть действительно начала работать ее необходимо скручивать очень плотно. Исследователи предложили сначала направить на нить ультрафиолет, чтобы ткань плотно осела, а потом еще и обработать методом плазменного травления, который обычно используют для производства интегральных схем. После этого спираль еще сильнее уплотняется.
Такой процесс обработки привел к тому, что нити стали жестче, и плотность скручивания сильно возросла. Следовательно выросла и сила, которую могут развивать сплетенные из такой нити мышцы.
При повышении влажности нити растягиваются и раскручиваются, а при высыхании мышечная структура восстанавливает первоначальную спиральную форму. При этом не нужно прикладывать какую-то внешнюю силу (например, пружинку или электроэнергию) - шерсть все делает сама.
Из такой перекрученной пряжи можно ткань удобные, дышащие и приятные для тела ткани, шить умную одежду и адаптивное туристическое снаряжение.
Исследователи говорят: «Сшитая из такой ткани рубашка может адаптироваться к различным погодным условиям, разумно приоткрывая и закрывая отверстия на ткани".