Сегодня 12 ноября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали мощные мышцы для роботов — человек с такими мог бы поднять слона

Учёные из Национального института науки и технологий в Ульсане (UNIST), Южная Корея, разработали перспективную искусственную мышцу для роботов. Она представляет собой полимер с вкраплениями магнитов с памятью формы и впервые сочетает гибкость и прочность — главные особенности мышц человека и животных. Будь у человека такие мышцы, он одной рукой смог бы удержать целого слона. Это ценнейшая разработка для гибкой робототехники.

 Источник изображения: ИИ-генерация GigaChat/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация GigaChat/3DNews

Созданный учёными материал способен переключаться между мягким и жёстким состояниями, что, например, позволит человекообразным роботам поднимать грузы, в 4000 раз превышающие их собственный вес.

Известная проблема традиционных искусственных мышц — компромисс между высокой растяжимостью, прочностью и способностью производить значительную мышечную работу: либо материал способен сильно деформироваться (растягиваться и сжиматься), но при этом развивает слабую силу, либо обеспечивает мощное усилие, но с минимальными сокращениями. Новый композит на основе стеарилметакрилата с добавлением микрочастиц неодим-железо-бора (NdFeB) преодолевает этот барьер, сочетая температурный и магнитный контроль для управления жёсткостью мышцы в реальном времени.

Предложенная учёными из Южной Кореи методика создания мышцы включает двойную сшивку полимера: химическую — на основе молекулярных связей, и физическую — за счёт эффекта кристаллизации. Под нагревом материал становится мягким. В таком состоянии в сильном магнитном поле мышце придают необходимую форму и дают остыть. Магниты NdFeB упорядочиваются в материале в его мягком состоянии и в дальнейшем могут возвращаться к заданной форме (мышечной памяти) при включении наведённого магнитного поля. Дополнительно нагрев позволяет материалу без повреждения сильно растягиваться или сжиматься, а после охлаждения он становится твёрдым «как сталь».

Эксперименты показали, что материал способен удлиняться до разрыва на 1274 % (более чем в 12 раз), сокращаться при сжатии на 86,4 % (вдвое превышает возможности человеческой мышцы), а совершаемая мышечная работа достигает 1150 кДж/м³ — в 30 раз выше, чем у биологической ткани. Жёсткость варьируется от 213 кПа (как у резины) до 292 МПа (как у твёрдого пластика), то есть в диапазоне, отличающемся в тысячу раз. В жёстком состоянии полоска искусственной мышцы массой 1,2 г выдерживает 5 кг, а в мягком — 1 кг при одновременном растяжении.

Новый материал далёк от коммерческого применения, но открывает большие перспективы для мягкой робототехники: роботы смогут сочетать мягкость для безопасного взаимодействия с людьми и жёсткость для тяжёлых работ — это идеально для домашних помощников, экзоскелетов и медицинских инструментов. Однако остаются нерешёнными проблемы, такие как медленная реакция на нагрев и охлаждение, непрактичные в реальной эксплуатации, а также вопрос о создании магнитного поля, достаточно сильного для активации мышечной памяти. Всё это требует дальнейших исследований.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Обзор GIGABYTE GAMING A16 3VH: мне нужен стабильный игровой ноутбук, недорого 60 мин.
Nebius заключила сделку с Meta на $3 млрд, распродав все свои вычислительные мощности и нарастив выручку на 355 % 3 ч.
AMD раскрыла первые подробности о Zen 7 — представлен свежий план выпуска CPU-архитектур 3 ч.
Новая статья: Обзор умных часов HUAWEI WATCH Ultimate 2: теперь по-настоящему флагман 3 ч.
Пищу для астронавтов будут делать из мочи — жителям Земли от этого тоже не скрыться 7 ч.
Бывшая Yandex N.V. взлетела — выручка Nebius подскочила на 355 % после сделки с Meta 9 ч.
Экзоскелет из Death Stranding 2 стал реальностью и скоро поступит в продажу — Кодзима приложил руку 9 ч.
По телевизорам Samsung начал расселяться ИИ-помощник Bixby на базе Microsoft Copilot и Perplexity 9 ч.
Ветеран разработки Windows протестировал 25 своих ПК с 1976 года — современный быстрее как минимум в 200 000 раз 9 ч.
Быстро, но недалеко: Kyocera объявила о прорыве в беспроводной связи под водой — 5,2 Гбит/с по лазеру 10 ч.