Устройства, которые могут сокращаться, как настоящие мышцы, могут использоваться для изготовления протезов и реабилитационного оборудования в медицине. Кроме того, они пригодятся при создании роботов и различных тяговых устройств, поскольку способны выдерживать большие нагрузки.
Для создания искусственных мышц ученые из Сеченовского университета использовали гидрогели, изготовленные из полимера поливинилового спирта и воды.
"Когда мы воздействуем на гидрогель переменным током, ионы воды начинают
совершать локальные колебательные движения, что приводит к нагреву всего гидрогеля. При нагревании в определенном температурном диапазоне вода резко переходит в газообразное состояние и выделяется из гидрогеля. Когда действие потока прекращается, вода быстро абсорбируется обратно. Гидрогель покрыт эластичной герметичной оболочкой, которая при этом расширяется, как надутый воздушный шарик. Чтобы расширение было линейным, мы использовали два типа внешних усиливающих сеток – плетеные и в виде спирали ", - пояснил Тарек Дайюб, ведущий исследователь Лаборатории контролируемых бионических систем.
Искусственные мышцы из такого материала легче и бесшумнее, чем любое другое устройство, используемое в настоящее время при изготовлении протезов или роботов. Кроме того, они гораздо быстрее реагируют на импульсы — для активации искусственных мышц требуется всего около трех секунд.
Чтобы контролировать изменение формы, ученые использовали эластичный материал и два типа внешней армирующей сетки специального плетения. Искусственные мышцы могут растягиваться до 60% под воздействием тока и сокращаться более чем на 20%.
В будущем ученые планируют усовершенствовать свои разработки и сделать их использование более безопасным. Для этого они планируют снизить электрическое напряжение, необходимое для активации устройства.
Работы ведутся в рамках программы "Приоритет-2030".
По материалам статьи https://наука.рф/news/iskusstvennye-myshtsy-iz-polimera-i-vody-sozdali-v-sechenovskom-universitete-/
