Исследователи разработали микроструктурированное вещество, которое может развивать усилие и накапливать механическую энергию.
Об этом пишет indicator.
На его создание ученых вдохновили мускулы позвоночных. Такой материал может пригодится при изготовлении мягких роботов. Результаты изложены в журнале Physical Review E.
Скелетные мускулы позвоночных обладают особой структурой на микроуровне, она позволяет животным развивать усилие и восстанавливать потерянный тонус. Это обеспечивает архитектура связей между параллельными волокнами мышц, которые соединены поперечными контактами. Такая структура напрямую влияет на механические свойства всего органа. Материал с такой структурой и свойствами может очень пригодиться при создании роботов.
В новой работе исследователи создали подобный искусственный материал, элементы которого могут находиться в нескольких геометрических конфигурациях. Переключаясь между ними, вещество может обладать теми же функциями, что и мышцы.
Авторы продемонстрировали разработку, создав специальные отверстия в квадратном кусочке резины. Если объект сдавливать, то отверстия могут реагировать на это по-разному, например, вместе сдвинуться в одну сторону, расплющиться в горизонтальном или вертикальном направлении. Каждое такое положение может запасать разное количество механической энергии в виде эластичных деформаций, а переход между ними приводит к тому, что в направлении, перпендикулярном сжатию, возникает сила.
Основное достоинство материала — это его модульность, то есть возможность создавать крупный объект из небольших элементов. Подобный набор может развивать силу различной величины и направления. В первых экспериментах ученые самостоятельно при помощи пинцетов вызывали нужную реакцию вещества. Теперь они работают над системой, которую можно будет удаленно контроливать.
Также, ранее мы сообщали, что японскому инженеру удалось построить первый в мире кубик Рубика, который будет самостоятельно себя собирать.