Sztuczne mięśnie już niedługo. Naukowcy pracują nad odpowiednim materiałem
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego i American Nonprofit Research Institute opracowali nowy materiał i technologię, dzięki której już niebawem możemy produkować sztuczne mięśnie, mocniejsze niż te biologiczne.
Do tej pory opracowane materiały, tzw. elastomery dielektryczne (PHDE) były wykonane z akrylu albo silikonu. Oba materiały nie są doskonałe i mają swoje wady. Naukowcy postanowili wykorzystać dostępne środki chemiczne, aby na bazie akrylu z wykorzystaniem utwardzania światłem UV, stworzyć materiał bardziej giętki i wytrzymały, który może długo pracować.
Opracowany materiał jest wyjątkowo cienki
Nowy materiał PHDE ma postać folii o grubości około 35 mikrometrów, czyli grubości ludzkiego włosa. Umieszczenie pomiędzy kolejnymi warstwami elektrod pozwala przekształcić energię elektryczną w ruch.
"Stworzenie sztucznego mięśnia umożliwiającego pracę oraz wykrywanie siły i dotyku było jednym z największych wyzwań nauki i inżynierii"
Cechy materiału na sztuczny mięsień
Aby miękki materiał nadawał się na mięsień, nie tylko musi wytworzyć energię mechaniczną, ale też musi zachować odpowiednią żywotność przy dużym wysiłku. Wytworzone przez naukowców mięśnie te warunki spełniają. Co więcej, badania wykazują, że są silniejsze niż te biologiczne, a przy tym nawet dziesięć razy bardziej elastyczne.
Gdzie elastomer znajdzie zastosowanie?
Inżynierowie twierdzą, że ich materiał pozwoli na stworzenie miękkich robotów, które będą bardziej mobilne niż obecnie produkowane. Będą mogły również znaleźć zastosowanie w inżynierii tkankowej. Czy rzeczywiście jesteśmy już o krok od bionicznych kończyn?
Źródło: Ye Shi et al, A processable, high-performance dielectric elastomer and multilayering process, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abn0099. www.science.org/doi/10.1126/science.abn0099
