Гарвардские учёные создали искусственные мышцы для мягких роботов

Татьяна Новак

Учёные из Школы инженерных и прикладных наук Гарвардского университета разработали новую технологию искусственных мышц для мягкой робототехники. Новые «мускулы», созданые из мягкого эластомера и электродов из углеродных нанотрубок, по эффективности почти не уступают настоящим, пишет Motherboard.

«Это открытие может стать «святым Граалем» для мягкой робототехники», — говорит аспирант Гарвардского университета Мишу Дудута. Оно даёт ответ один из главных вопросов: как создать мягкие, эластичные и максимально эффективные приводы — искусственные мышцы для роботов.

Механизм большинства таких приводов до сих пор состоит из гидравлических и пневматических компонентов, которые работают за счёт химических веществ или сжатого воздуха. Но эти системы не обеспечивают быструю реакцию робота и делают его конструкцию жёсткой, что нивелирует саму идею мягкой робототехники. Ранее инженеры уже пытались использовать вместо них мягкие изоляционные материалы — диэлектрические эластомеры, но для них также требовались жёсткие компоненты и высокое напряжение.

Мишу Дудута, аспирант Гарвардского университета
Электричество легко хранить и доставлять, но до сих пор не было возможности обеспечить достаточно высокий уровень электрического поля, необходимого для силовых приводов в мягких роботах. Это исследование решает массу проблем мягкого привода за счет снижения напряжения срабатывания и увеличения плотности энергии при одновременном устранении твердых компонентов.

Чтобы решить эту проблему, учёные объединили два материала: гибкий эластомер, созданный в Калифорнийском университете, и электрод из углеродных нанотрубок, созданный лабораторией Кларка. Каждый «мускул» представляют собой многослойную конструкцию из эластомера и электродов, каждый электрод используется для управления верхним и нижним слоем эластомера.

Приводы подобного типа можно использовать для изготовления лапараскопических хирургических инструментов, полностью мягких роботов и искусственных мышц.

Это исследование поддержал Национальный научный фонд, подробнее о нём можно прочитать в журнале Advanced Materials.

Недавно в Гарвардском университете создали биоробота-«ската», используя клетки сердечной мышцы крысы, силикон и золото. А учёные из Университета Кейс Вестерн Резерв создали биогибридного робота, который передвигается с помощью взятых у морской улитки мышц.

Загрузить еще