Большая часть созданных дизайнов роботов сегодня сосредоточена на копировании тела людей или других существ. Исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили необычное свойство паучьего шелка. Этот сверхпрочный материал может быть использован для создания искусственных мышц, столь необходимых для выполнения роботизированными механизмами скручивающих или тянущих движений. Исследователи обнаружили, что эластичные волокна очень сильно реагируют на изменения влажности.
При относительной влажности воздуха выше определенного уровня, волокна внезапно сжимаются и скручиваются, создавая сильную скручивающую силу. Материал оказался достаточно конкурентоспособным по отношению к другим материалам, используемым в приводах.
Открытие произошло по счастливой случайности. Команда ученых была задействована в совершенно ином эксперименте. На паучьем шелке был подвешен груз. Получившийся «маятник» был помещен в камеру, где можно контролировать влажность. И каково же было удивление группы ученых, когда он ни с того ни с сего начал вращаться. По словам команды, сокращение начинается при влажности около 70%.
«Мы не нашли никакого биологического объяснения для скручивающего движения, — сказал профессор Маркус Бюлер (Markus Buehler), заведующий кафедрой гражданского и экологического инжиниринга MIT. — Но благодаря комбинации лабораторных экспериментов и молекулярного моделирования с помощью компьютера, мы смогли определить, как работает сам механизм скручивания. Оказывается, он основан на сворачивании определенного вида белкового строительного блока, называемого пролином».
- Ученые из MIT программируют дронов для самостоятельного расчета рисков
- Исследователи MIT готовы создать маяк для инопланетян
«Потенциальные применения разнообразны: от мягких роботов и датчиков, управляемых влажностью, до умного текстиля и генераторов экологически чистой энергии».
В дополнение к возможным искусственным мышцам, открытие может также привести к созданию точных датчиков влажности.
Паучий шелк уже известен своим исключительным соотношением прочности и веса, своей гибкостью и упругостью. Многие ученые по всему миру работают над тем, чтобы воспроизвести эти свойства в синтетической версии волокон на основе белка.
Источник: phys
