Ten sztuczny mięsień jest w stanie utrzymać 4000-krotność własnej wagi i rozciągnąć się 12 razy na swoją długość

Zespół badawczy - kierowany przez profesora Hoon Eui Jeonga z UNIST - opracował nowy rodzaj miękkiego sztucznego mięśnia, który może płynnie przechodzić od miękkiego i elastycznego do sztywnego i mocnego, pokonując kluczowy kompromis, który ograniczał możliwości miękkiej robotyki. Ten niezwykły mięsień - szczegółowo opisany w czasopiśmie Advanced Functional Materials - ma wysoką gęstość pracy. Próbka o wadze 1,25 grama była w stanie utrzymać 4000-krotność swojej wagi w stanie sztywnym i rozciągnąć się 12-krotnie w stanie elastycznym.

Nowy siłownik został zaprojektowany w celu rozwiązania fundamentalnego wyzwania w miękkiej robotyce - sztuczne mięśnie są albo bardzo elastyczne, ale słabe, albo silne, ale sztywne. Zespół UNIST osiągnął oba te cele poprzez zaprojektowanie "podwójnie usieciowanej" sieci polimerowej. Konstrukcja ta łączy silne, trwałe wiązania kowalencyjne zapewniające integralność mechaniczną z dynamicznymi interakcjami fizycznymi, które można tworzyć i przerywać za pomocą bodźców termicznych, aby zapewnić elastyczność.

Naukowcy osadzili również mikrocząsteczki magnetyczne w polimerze, umożliwiając precyzyjną kontrolę ruchu mięśnia za pomocą zewnętrznego pola magnetycznego. Ta podwójnie reagująca konstrukcja umożliwia materiałowi wykazywanie szerokiego zakresu sztywności - od 0,213 MPa do 292 MPa.

Podczas skurczu mięsień osiąga odkształcenie uruchamiające ponad 86,4% i gęstość pracy 1150 ^kJ/m3, co jest imponująco wysoką wartością dla miękkiego sztucznego mięśnia i około 30 razy większą niż ludzka tkanka mięśniowa. Jeśli nowy polimer zostanie pomyślnie opracowany i zintegrowany, możemy zobaczyć znacznie silniejsze i elastyczne roboty humanoidalne.