Исследователи из Ульсанского национального института науки и технологий совершили прорыв в области искусственных мышц. Разработанный ими материал сочетает несовместимые ранее свойства, демонстрируя эластичность резины и прочность стали. При плотности работы 1150 кДж/м³ он превосходит человеческие мышцы в тридцать раз.
Уникальность технологии заключается в структуре полимера с двойной сеткой связей. Постоянные химические связи обеспечивают прочность, а физические — возможность трансформации. Внедрённые магнитные частицы позволяют дистанционно управлять материалом: при нагреве он размягчается и двигается в магнитном поле, а при охлаждении сохраняет заданную форму.
Материал демонстрирует впечатляющие характеристики. Он способен растягиваться в двенадцать раз от первоначальной длины, сохраняя способность поднимать пятикилограммовые грузы при собственном весе всего 1,2 грамма. Жёсткость может мгновенно меняться с 213 килопаскалей до 292 мегапаскалей — изменение более чем в тысячу раз.
В ходе испытаний искусственные мышцы подтвердили свою эффективность в реальных условиях. Роботизированная рука на основе этого материала успешно поднимала грузы массой 115 граммов, а система из параллельных мышц демонстрировала устойчивую работу с грузами по 77 граммов каждая. Материал выдержал более восьмисот рабочих циклов без потери свойств.
Эта разработка открывает новые перспективы для создания адаптивных экзоскелетов, точных медицинских имплантов и безопасных роботов-помощников. Хотя технология требует дальнейшего совершенствования в части энергоэффективности и долговечности, она решает фундаментальную проблему мягкой робототехники, позволяя одновременно достигать высокой эластичности и значительной мощности. Научная статья с описанием исследования опубликована в авторитетном журнале Advanced Functional Materials.
