Создан самовосстанавливающийся полимер для искусственных мышц

Москва, 18:45, 21 Апр 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Ученые из Стэнфордского университета разработали супер эластичный, самовосстанавливающийся полимер Fe-Hpdca-PDMS, который может служить материалом для искусственных мышц в робототехнике и протезировании.

Способный растягиваться на большую длину, он всегда возвращается в исходное состояние при комнатной температуре.

В то время как обычные эластомеры, типа резины, обладают способностью растянуться до двух или трех раз, этот недавно разработанный материал может более чем в 100 раз превысить свою первоначальную длину.

Гораздо более удивительным является то, что этот новый синтетический материал обладает удивительной способностью самовосстановления. Когда полимер разрезают на части, они могут соединиться обратно, при условии, что находятся в непосредственной близости, сохраняя 90% своей эластичности и прочности.

Этот интересный процесс возникает потому, что молекулы железа в одной части — притягиваются к молекулам азота и кислорода в другой.

Удивительный материал принципиально состоит из беспорядочно перепутанных длинных полимерных цепочек, которые содержат кислород, углерод, кремний и атомы азота, смешанные с солями железа. Химические связи образуются между железом, азотом и атомами кислорода, соединяя полимерные цепи в перекрестные связи, похожие на ажурные узоры.

Связанные полимерные цепи двигаются вместе совершенно без скольжения, что в свою очередь позволяет материалу растягиваться. После того, как на материал прекращается воздействие, он вернется к первоначальным размерам и форме.

Но поистине волшебный материал имеет и свой собственный набор недостатков.

Для использования искусственных мышц в протезировании или робототехнике, они должны эффективно реагировать на направление электрического поля. Однако в случае, когда электрическое поле прилагается к этому эластомеру, он меняется в длину всего лишь на 2% по сравнению с 40% растяжения биологических мышц.

В любом случае, результаты, полученные исследователями Стэнфордского университета, имеют огромный потенциал и выглядят очень многообещающе.