Искусственные мышцы: новое исследование

Новое исследование Ренсслеровского политехнического института показало, что нанотрубки способны выдерживать повторяющийся стресс, сохраняя свою структурную и механическую целостность, сообщает портал Eurek Alert.

Эта способность выдерживать износ или усталость предполагает, что материал может быть использован для создания структур, которые имитируют искусственные мышцы или сложные электромеханические системы. Электропроводность нанотрубок в данном случае играет положительную роль.

Группа ученых во главе с Виктором Пушпараем, старшим исследователем отделения материаловедения, создали свободно расположенные, микроскопические двухмиллиметровые квадратные блоки из миллионов единичных углеродных вертикально расположенных нанотрубок. Затем исследователи сжимали блок между двумя стальными пластинами.

Этот процесс был повторен более чем полмиллиона раз - блок сжимался на 25% от его первоначальной высоты. Блок из нанотрубок сохранил свою первоначальную форму, механические свойства и исходную электропроводность.

Продолжая циклы сжатия-расширения, ученые установили, что единичные нанотрубки упорядочиваются и постепенно приспосабливаются к сжатию, показывая очень маленькую усталость. Эта «память формы», или вязкоэластичное поведение, часто наблюдается в мягких тканях организма.

Сами углеродные нанотрубки недостаточно эффективны, чтобы использоваться в качестве синтетических биоматериалов. Пушпарай и его коллеги комбинировали углеродные нанотрубки с различными полимерами, чтобы создать материал, который будет выступать заменителем мягких тканей. Результаты данного исследования также использовались для создания механически податливых электродов и соединительных проводов.