Корейские ученые создали сверхмощные искусственные мышцы

Ученые из корейского исследовательского центра KAIST разработали уникальное устройство искусственных мышц, способное производить силу в 34 раза превышающую его собственный вес. Такое новшество найдет применение в мягких роботах, медицинских устройствах и носимых устройствах, которые уже стали частью нашей повседневной жизни.

Команда под руководством профессора ИльКвона О из механического факультета KAIST разработала мягкий флюидный переключатель, работающий при сверхнизком напряжении.

Искусственные мышцы, имитирующие человеческие, обеспечивают гибкость и естественность движений, что делает их ключевым элементом в мягких роботах и медицинских устройствах. Они реагируют на внешние стимулы, такие как электричество, воздушное давление и изменение температуры. Контроль за этими движениями является важной задачей.

Традиционные моторы оказываются неудобными для использования в ограниченном пространстве из-за их жесткости и большого размера. Для решения этой проблемы команда разработала электро-ионный мягкий актуатор для контроля потока жидкости, производящий значительные силы даже в узком пространстве.

Искусственная мышца, созданная из металлических электродов и ионных полимеров, генерирует силу и движение в ответ на электричество. Для создания впечатляющей силы относительно ее веса при сверхнизкой мощности (~0.01 В) был использован полисульфонированный ковалентный органический каркас (pS-COF).

Искусственная мышца, толщиной всего в волос (180 мкм), произвела силу, в 34 раза превышающую ее вес (10 мг), при этом обеспечивая плавное движение. Это позволило команде точно контролировать направление потока жидкости с низким энергопотреблением.

Профессор ИльКвон О, руководитель исследования, отметил: «Электрохимический мягкий флюидный переключатель, работающий при сверхнизкой мощности, открывает множество возможностей в областях мягких роботов, мягкой электроники и микрофлюидики, основанной на контроле жидкости». Он добавил: «От умных волокон до биомедицинских устройств, эта технология может быть немедленно внедрена в различных промышленных сферах, поскольку ее легко применить в ультрамалых электронных системах нашей повседневной жизни».