Инженеры создали пленки для безопасных искусственных электромышц

Ученые изобрели материал для создания удобных и безопасных искусственных мышц. Об этом сообщает Американское химическое общество.

Конечности людей и животных двигаются благодаря состоящим из волокон мышцам, способных сокращаться. При этом инженеры на протяжении десятилетий не могут найти столь же эффективный линейный движитель для роботов, который был бы одновременно сильным, надежным, легким, простым и, самое главное, способным быстро сжиматься и разжиматься. Одним из перспективных типов таких материалов являются полимерные щетки на основе электроактивных эластомеров.

Дорина Оприс и ее коллеги предложили способ уменьшить рабочее напряжение электроактивных эластомеров, которое в настоящий момент равно 4000 вольт. Это намного превышает стандарты безопасности, установленные во многих странах, что затруднит использование подобных электромышц даже в случае их успешного создания. Чтобы снизить напряжение, авторы предложили уменьшить толщину пленок, из которых состоят щетки.

В итоге исследователи синтезировали набор полимеров для щеток с помощью реакции макромономеров полидиметилсилоксана с норборненом под действием ультрафиолета. Наиболее электроактивным оказался материал толщиной 60 мкм, расширяясь больше, чем ранее созданные эластомеры, при рабочем напряжении 1000 вольт. Созданный из этого материала привод выдержал 10 000 циклов работы перед деградацией.

Результаты этого исследования позволяют надеяться, что в будущем рабочее напряжение электромышц можно будет снизить еще сильнее и в идеале довести до безопасных 50 вольт.