Ученые разработали роботизированные мышцы, которые в тысячу раз мощнее, чем человеческие, и дают способность бросать объекты в 50 раз тяжелее, чем они сами.
В основе научного прорыва лежит использование материала, известного как диоксид ванадия, который имеет уникальную способность изменять свой размер, форму и структуру при нагревании. Команда в Национальной лаборатории Лоренса Беркли в США использовала ванадий, чтобы создать крутящий двигатель, который работает так же, как человеческие мышцы, за исключением того, что он намного быстрее и мощнее.
Мышца из ванадия всего за 60 миллисекунд способна метать очень тяжелые предметы, которые более чем в пять раз превышают ее длину. Впрочем, пока не стоит беспокоиться о суперсильных роботах, которые, выйдя из-под контроля, захватят нашу планету. Сейчас робо-мышца – лишь миниатюрный прототип.
Руководитель исследования Джунгиао Ву заявил: “Мы создали микро-биморфную двойную катушку, которая функционирует как мощная мышца. Она приводится в движение термическим или электро-термическим путем фазового перехода диоксида ванадия. Используя простую конструкцию и неорганические материалы, мы добиваемся превосходной производительности в плотности, мощности и скорости. Потенциально, наша разработка во много раз превосходит двигатели и приводы, которые в настоящее время используется в интегрированных микросистемах”.
Диоксид ванадия – уникальный материал, который при низких температурах является диэлектриком, но становится проводником, когда температура подымается до 67 градусов цельсия. Ученые надеются, что эта замечательная способность может быть использована для создания гораздо более энергоэффективных электронных и оптических устройств.
При нагревании кристаллы диоксида ванадия быстро изменяют свою структурную форму. Именно это свойство было использовано исследователями для создания робо-мышцы.
Доктор Ву объясняет: “Несколько микро-мышц могут быть собраны в микро-роботизированную систему, которая имитирует активную нервно-мышечную систему. Данная технология позволит скопировать функционирования мышечной системы живых организмов. Благодаря сочетанию мощности и многофункциональности, наша микро-мышца демонстрирует большой потенциал для использования в устройствах, которые требуют высокого уровня интеграции функциональности в небольшом пространстве”.
