Сверхсильные искусственные мышцы

04.02.2024

Исследователи из Корейского Исследовательского Центра KAIST создали удивительное устройство искусственных мышц, способных вырабатывать силу, превышающую его собственный вес в 34 раза. Это новшество обещает находить широкое применение в сфере мягких работ, медицинских устройств и носимой электроники, ставшей неотъемлемой частью нашей повседневной жизни.

Под руководством профессора ИльКвона О с механического факультета KAIST, команда разработала мягкий флюидный переключатель, способный функционировать при сверхнизком напряжении.

Искусственные мышцы, имитирующие человеческие, обеспечивают гибкость и естественность движений, что делает их ключевым элементом в мягких работах и медицинских устройствах. Они реагируют на внешние стимулы, такие как электричество, воздушное давление и изменение температуры. Контроль за этими движениями является важной задачей.

Традиционные моторы оказываются неудобными для использования в ограниченном пространстве из-за их жесткости и больших размеров. Для решения этой проблемы команда разработала мягкий электро-ионный актуатор для контроля потока жидкости, который может генерировать значительные силы даже в узком пространстве.

Искусственная мышца, созданная из металлических электродов и ионных полимеров, генерирует силу и движение в ответ на электричество. Для создания поразительной силы относительно ее веса использован полисульфонированный ковалентный органический каркас (pS-COF).

Искусственная мышца, толщиной всего у волоса (180 мкм), произвела силу, превышающую ее вес в 34 раза (10 мг), обеспечивая при этом плавное движение. Это позволило команде точно контролировать направление потока жидкости с низким энергопотреблением.

Профессор ИльКвон О, руководитель исследования, отметил: "Электрохимический мягкий флюидный переключатель, работающий при сверхнизкой мощности, открывает множество возможностей в сферах мягких роботов, мягкой электроники и микрофлюидики, основанной на контроле жидкости". Он добавил: "От умных волокон до биомедицинских устройств, эта технология может быть немедленно внедрена в различных промышленных областях, поскольку ее легко применить в ультрамалых электронных системах нашей повседневной жизни".

<< Назад: Занятие музыкой сохраняет ясность ума в старости 05.02.2024

>> Вперед: Разгадан бесшумный полет сов 04.02.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Яблоки не потемнеют 29.01.2017 Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (USFDA) разрешило продавать генетически модифицированные яблоки, разработанные канадской компанией Okanagan Specialty Fruits. Трансгенные яблоки сорта Arctic имеют одну интересную особенность - они не темнеют от разрезов или укусов. Вопреки предрассудкам, это вовсе не значит, что в них нет железа! В яблоках содержатся антиоксиданты, благодаря которым эти фрукты считаются столь полезными для нашего организма - например, полифенолы. Также в составе яблок имеется фермент полифенолоксидаза, который нужен для окисления полифенолов. Для того, чтобы эти два вещества начали взаимодействовать, необходим кислород из воздуха. Если разрезать или откусить яблоко, начинается химическая реакция окисления полифенолов и мякоть покрывается коричневым налетом. На самом деле он предохраняет фрукт от паразитов и микроорганизмов, для которых такое яблоко становится непривлекательным. Генетически модифицированные канадские яблоки сорта "Арктик" избавлены от этой особенности. Благодаря усилиям канадских ученых трансгенные яблоки не поддаются окислению антиоксидантов и не темнеют до трех недель. Канадцы уже вырастили 85 тысяч плодовых деревьев, а к 2018 году их количество планируется увеличить до 500 тысяч. Теперь фрукты наконец-то поступают в продажу в нескольких супермаркетах на территории США, причем создатели обещают, что Artic будут дешевле привычных сортов яблок.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025