Созданы экологичные искусственные мышцы: на что они способны
Группа исследователей Института науки и технологий Тэгу Кенбук создала волокна искусственных мышц, которые могут генерировать и запасать энергию, сообщает TechXplore. Ожидается, что эта разработка будет востребована в различных областях, включая текстиль, медицинскую робототехнику и носимые устройства.
В основе лежат два биосовместимых материала: полимолочная кислота (PLA), получаемая из сельскохозяйственного сырья, и высокопрочный биоразлагаемый термопластичный полиуретан (TPU). Команда улучшила обычную функцию памяти формы, которая работает от тепла. Кроме того, волокна были модифицированы для выполнения дополнительных функций — генерации и аккумулирования энергии.
PLA или полилактид — это экологически чистый и биоразлагаемый материал, изготовленный из глюкозы, полученной из кукурузы и сахарного тростника. Он разлагается естественным путем при определенных условиях. TPU, напротив, — прочный и износостойкий материал, который применяется в производстве промышленных листов, защитных пленок для электроники, спортивной обуви и искусственной кожи.
Ученые тщательно подобрали оптимальное соотношение PLA и TPU и разработали структуру волокон, пригодную для массового производства. Благодаря специальному методу скручивания прочность материала увеличилась в 4,18 раза по сравнению с обычными волокнами с памятью формы. Характеристики искусственных мускулов впечатляют: они сохраняют более 98% упругости после 50 циклов деформации и способны выдерживать нагрузку, в 56 000 раз превышающую их собственный вес.
Мышечные структуры также обладают способностью генерировать энергию при сжатии. После более 1000 циклов зарядки и разрядки их способность к накоплению энергии стабильно держится на уровне выше 90% от исходного.
Ранее исследователи объяснили, как мышцы помогают людям похудеть. Когда ткани находятся в состоянии покоя, они сжигают минимум калорий. Оказалось, что при значительном физическом воздействии начинается обратный процесс, который может изменить состояние организма человека.
