Команда исследователей разработала искусственные мышцы, способные функционировать в воде, используя в качестве источника энергии лишь свет.
Проект реализован специалистами Корейского института химических технологий (KRICT), Университета Пусан и Техасского университета A&M, а его результаты опубликованы в научном журнале Small.
Ключевым элементом технологии стали жидкокристаллические эластомеры с добавлением азобензола — вещества, изменяющего структуру под воздействием света. Ультрафиолет вызывает их сжатие, а видимый свет — расширение.
Такой механизм исключает необходимость в электричестве, нагреве, воздухе или батареях, обычно используемых для приведения в действие искусственных мышц.
«Эксперименты показали, что новая система не только работает под водой, но и обеспечивает значительно более высокую производительность: сила сокращения превышает показатели предыдущих разработок втрое и вдвое превосходит мощность человеческих мышц», – говорится в публикации журнала.
Эти искусственные мышцы обладают эффектом памяти формы — после отключения света они сохраняют заданное положение, что позволяет программировать последовательность движений.
Первые тесты подтвердили работоспособность технологии: роботизированный захват успешно поднимал предметы, а мягкий робот-червяк полз по трубе.
Система выдержала свыше 100 циклов без потери эффективности. Исследователи считают, что это открывает перспективы создания мягких роботов, не нуждающихся в проводах, насосах или батареях. Такие устройства смогут работать в сложных условиях — от подводных операций до космических миссий и медицинских имплантов.
Коммерческое внедрение технологии намечено на 2030 год, однако пока не изучено поведение материала при длительном контакте с соленой водой и ультрафиолетом. Ученые также ищут решения для стабильной работы в условиях низкой освещенности и мутной воды.