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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Свинец прочнее, чем сталь 02.12.2019 В нормальных условиях свинец относительно мягкий, легко царапается ногтем. Но при сжатии при экстремальных давлениях он становится твердым и прочным - даже сильнее, чем сталь. Чтобы изучить, как сила свинца изменилась под давлением, исследователи быстро сжали образец свинца, взорвав его лазерами в Национальном центре зажигания в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии. Давление в образце достигло около 400 гигапаскалей - аналогично давлению в ядре Земли. Прочность материала характеризует его реакцию на напряжение - силу, приложенную к данной области. Чем больше напряжение, которое может выдержать вещество до его деформации, тем оно сильнее. Физик Эндрю Кригье из Лоуренса Ливермор и его коллеги наблюдали, как пульсации в свинце росли и деформировались в условиях высокого давления. Рост был относительно медленным, указывая на то, что металл был в 250 раз прочнее свинца в нормальных условиях и примерно в 10 раз прочнее, чем высокопрочная сталь. Когда материалы сжаты, их свойства могут резко измениться. Например, водород - обычно газ - может превратиться в металл. Понимание того, как вещества изменяются в ответ на давление, может быть важно для улучшения конструкции защитного снаряжения, такого как пуленепробиваемые жилеты. Расчеты показывают, что давление изменяет кристаллическую структуру свинца, вызывая перестройку его решетки атомов. Исследователи пришли к выводу, что это структурное изменение приводит к более прочному металлу.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026