Главной проблемой создания искусственных мышц является невозможность полностью заменить ими естественные. Эксперименты ученых из Университета Вуллонгонга представили новый механизм создания искусственных мышечных волокон, которые приблизили нас к решению этой задачи.
Во время исследований ученые ориентировались на явление сверхспирализации ДНК, когда двойная спираль закручивается в ещё более сложную спираль ради экономии пространства. Таким образом, ДНК сокращает свою длину в тысячи раз.
Исследователи из Университета Вуллонгонга пропитали специальным гидрогелем попарно скрученные полиэфирные нити и погрузили их в воду, пишет Tech Xplore. Там они начали «суперспиралиться» и в конце-концов, волокно сократилось на 90% и могло производить работу с энергией 1 джоуль на грамм.
Для сравнения — у млекопитающих, включая человека, мышечные волокна сжимаются на 20% от своей первоначальной длины и производят работу 0,03 джоуля на грамм. Получается, что для того, чтобы поднять одинаковый вес, человеческих мышц потребуется в 30 раз больше, чем искусственных.
Ученые смогли использовать новосозданные мышечные волокна, чтобы управлять миниатюрными пинцетами и ножницами. Теперь они планируют еще сильнее уменьшить размеры волокон и повысить скорость их сокращения, чтобы со временем использовать искусственные мышцы в протезах и конечностях роботов.
