Изкуствен мускул, който може да издържа товар 4000 пъти по-голям от собственото му тегло, създадоха учени от Южна Корея. Разработката е на екип от Националния институт за наука и технологии в Улсан (UNIST), ръководен от професор Хун Ъй Чон, съобщава научното издание Tech Xplore.
Мускулът тежи едва 1,25 грама, но може да поддържа товар от 5 килограма. При съкращаване той извършва около 30 пъти повече механична работа на единица обем в сравнение с човешката мускулна тъкан.
Тайната е в специален полимерен материал с вградени магнитни микрочастици. Под въздействието на температурата той може да променя твърдостта си, а външно магнитно поле позволява движенията му да бъдат управлявани от разстояние.
Това, което прави изобретението особено интересно, е способността му да съчетава две качества, които досега трудно се постигат едновременно. Обикновено изкуствените мускули са или достатъчно меки и еластични, но сравнително слаби, или здрави, но твърди и с ограничена подвижност.
Новият материал може да бъде мек, когато трябва да се движи, и да се втвърдява, когато трябва да издържа голямо натоварване. В еластично състояние той може да се разтегне до 12 пъти първоначалната си дължина.
„Нашето изследване преодолява основното ограничение на традиционните изкуствени мускули, които са или силно разтегливи, но слаби, или здрави, но твърди“, обяснява професор Чон.
Резултатите са публикувани в научното списание Advanced Functional Materials.
От роботи до медицински импланти
Засега технологията е на експериментален етап и най-непосредственото ѝ приложение е в роботиката. Тя би позволила създаването на по-гъвкави роботизирани крайници, които извършват сложни движения, без да разчитат единствено на традиционните двигатели и механизми.
Друга възможност са екзоскелетите – устройства, които се носят върху тялото и подпомагат движението. Те биха могли да улеснят рехабилитацията на хора след инсулт, травми или при мускулна слабост.
Учените вече проучват и възможностите за използване на изкуствени мускули вътре в човешкото тяло.
При един експеримент меки изкуствени мускули, управлявани чрез ултразвук, са изпитани върху изолирано свинско сърце като възможен начин за подпомагане на сърдечната дейност. Изследователи от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана (EPFL) разработват подобни технологии с потенциално приложение в сърдечната хирургия, възстановяването на увредени лицеви мускули и лечението на уринарна инконтиненция.
Други научни екипи проучват как изкуствените мускули биха могли да възстановяват загубени двигателни функции вследствие на травми, заболявания или стареене.
Тези разработки обаче все още не са готови за широко медицинско приложение. Преди изкуствените мускули да могат да се имплантират в човешкото тяло, учените трябва да гарантират, че материалите са безопасни, издържат продължителна употреба и могат да бъдат управлявани надеждно, без да увреждат околните тъкани.
