Ученые из Корейского института химических технологий (KRICT), Университета Пусан и Техасского университета A&M разработали искусственные мышцы, которые функционируют под водой, используя в качестве источника энергии только свет. Работа опубликована в научном журнале Small.
Новую технологию создали на основе жидкокристаллических эластомеров (полимерных материалов), с добавлением азобензола — вещества, которое меняет свою структуру под воздействием света. Под действием ультрафиолета мышцы сжимаются, а при попадании видимого света — снова расширяются. Такой механизм позволяет обходиться без электричества, нагрева, воздуха или батарей, которые обычно требуются для работы 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. Кроме того, такие искусственные мышцы обладают памятью формы — даже после отключения света они сохраняют положение, что делает возможным пошаговое программирование движений.
Исследователи уже испытали первые прототипы: роботизированный захват оказался способен поднимать предметы, а мягкий робот-червяк — ползти по трубе. Система выдержала более сотни циклов без потери эффективности. По словам авторов, это может открыть дорогу к созданию мягких роботов, не нуждающихся в проводах, насосах или батареях, способных работать в агрессивных и труднодоступных средах — от подводной разведки до космических миссий и медицинских имплантов.
Коммерциализация технологии запланирована к 2030 году. Однако ученые признают, что пока не знают, как материал поведет себя при длительном воздействии соленой воды и ультрафиолета. Также планируется найти способ обеспечить стабильную работу в условиях плохой освещенности или в мутной воде.
Ранее ученые создали “медуз-киборгов” для исследования океана.