Warto kopiować najlepsze rozwiązania jakie tworzy sama natura. Dlatego naukowcom na całym świecie tak bardzo zależy na przeniesieniu potencjału ludzkich mięśni do robotów nowej generacji. Coraz bardziej będą one przypominać budową nasze ciało, ale pozwolą na przenoszenie większych ciężarów bez poczucia zmęczenia.
Naukowcom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) udało się opracować nowy materiał do budowy sztucznych mięśni, które dzięki niemu stają się jeszcze silniejsze i do 10 razy bardziej elastyczne. Elastomery dielektryczne to klasa materiałów mogąca dostarczyć obu pożądanych właściwości dla syntetycznych mięśni.
Elastomery dielektryczne mogą być wykonane z naturalnych lub syntetycznych związków. Są polimerami, które mogą zmieniać rozmiar lub kształt po przyłożeniu pola elektrycznego. To sprawia, że są idealnymi materiałami do produkcji maszyn przetwarzających energię elektryczną na pracę mechaniczną.
Obecnie ta klasa materiałów jest produkowane przy użyciu akrylu lub silikonu. Te wykonane z akrylu mogą wytrzymać duże obciążenia, ale wymagają wstępnego rozciągania i nie mają tak dużej elastyczności. Z drugiej strony silikonowe elastomery dielektryczne można łatwo wytwarzać, ale nie radzą sobie za dobrze z dużymi obciążeniami.
Przy współpracy z SRI (Stanford Research Institute) naukowcom z UCLA udało się usprawnić proces produkcji akrylowych polimerów z pomocą chemikaliów i światła UV
Dzięki temu elastomery dielektryczne wykonane z akrylu zyskały niezbędną miękkość, elastyczność, zyskując na skalowaniu rozwiązania bez utraty wytrzymałości. Zmiany w procesie produkcyjnym umożliwiły naukowcom wytwarzanie cienkich warstw, które nazywają przetwarzanym, wysokowydajnym elastomerem dielektrycznym lub PHDE.
Czytaj też: Najmocniejszy materiał znany naturze pomaga stworzyć naturalną alternatywę dla kevlaru
Folia PHDE może mieć grubość ludzkiego włosa i jest równie lekka. Nałożenie na siebie wielu warstw takiego materiału może pomóc w stworzeniu miniaturowych siłowników, które będą działać jak tkanka mięśniowa i wytwarzać wystarczającą ilość energii mechanicznej do zasilania małego robota.
