Легкий, почти как воздух. Прочнее стали — и гибче резины. Новый материал, построенный из пучков углеродных нанотрубок, объединяет все эти характеристики, и позволяет создать искусственные мышцы, сокращающиеся под воздействием слабого тока.
Наномускул: Сила трубок

Такой «искусственный мускул» представляет собой аэрогель, легкий материал, похожий на губку и в основном состоящий из заполненных воздухом каверн, вытянутый в длинную ленту. Весь он пронизан углеродными нанотрубками. Пористый материал весьма легок: по словам создателей, «унция его покроет акр» (1 унция — чуть меньше 30 г, а 1 акр — около 4 тыс. кв. м).

Теперь, если в поперечном направлении приложить к ленте этого материала электрическое напряжение, оно создаст на нанотрубках одноименный заряд, который вызовет их взаимное отталкивание. Материал расширится, моментально увеличившись в размерах втрое. «Эти мускулы реагируют очень быстро», — добавляет Рэй Богман (Ray Baughman), глава группы ученых, создавших этот удивительный материал.

Действительно, по их оценке, «искусственная мышца» расширяется в 4 тыс. раз быстрее, чем обычные человеческие мышцы, и при этом способна расширяться и снова расслабляться с частотой до 1 тыс. раз в секунду, без всяких вредных для себя эффектов.

Кстати, если приложить электрическое напряжение не поперек, а вдоль ленты, результат будет совсем другой: структура из нанотрубок будет сжиматься, делая материал намного более плотным, крайне твердым и прочным. В продольном направлении аэрогель становится прочнее стали. При этом прочность в двух перпендикулярных этому направлению плоскостях в миллионы раз ниже. «Представьте себе материал, с одной стороны твердый, как алмаз, а с другой — гибкий, как резина», — говорит один комментатор.

Сам же Рэй Богман обращает внимание на еще одну удивительную особенность этого материала — на способность сохранять всю эффективность в очень большом диапазоне температур, от -193º до +1627º по Цельсию. Причем, эти цифры оказались ограничены лишь возможностями группы Богмана провести точные измерения при столь экстремальных температурах. Реальные границы неизвестны. Так что «искусственные мышцы» могут использоваться в роботах, работающих при самых неблагоприятных условиях, в открытом космосе и в плавильной печи.

Читайте также о проектах по усовершенствованию человеческого тела: «Homo technicus».

По сообщению Nature News