Создан более прочный и быстрый гидрогелевый привод, объединив конструкцию тургора и электроосмос.
Группа исследователей из Сеульского национального университета создала более прочный и быстрый гидрогелевый привод, объединив конструкцию тургора и электроосмос. В своей статье, опубликованной в журнале Science, группа описывает свой подход и то, насколько хорошо полученный актуатор показал себя при тестировании в реальном эксперименте. Чжэнь Цзян и Пинган Сонг из Университета Южного Квинсленда описывают некоторые трудности, с которыми столкнулись исследователи при попытке создать гидрогели, имитирующие биологические организмы, и комментируют работу, проделанную группой в Корее, в статье «Перспектива», опубликованной в том же журнале.
Гидрогели, как следует из их названия, представляют собой гели на водной основе. Робототехники внимательно изучают их уже несколько лет. Цель состоит в том, чтобы создать мягкие приводы, которые представляют собой деформируемые компоненты, способные взаимодействовать с окружающей средой желаемым образом. Чтобы добиться успеха, актуатор должен быть в состоянии преобразовывать некоторую форму энергии в механическую работу, в некотором смысле похожую на человеческие мышцы. Чтобы сделать их более полезными, ученые хотели бы, чтобы они имели большую силу срабатывания, чем это возможно сейчас, и быстрее реагировали, когда возникает необходимость. В этой новой попытке исследователи сделали еще один шаг к достижению обеих целей.
Команда создала гидрогель, используя стандартные методы, но заключила его в высокоосмотическую и жесткую обертку. Жесткость была разработана, чтобы сдерживать набухающую среду, когда жидкость проникала в структуру, подобную тургорной ячейке. Это позволяло нарастать давлению, и при этом оно воздействовало на близлежащие объекты. Испытания ячейки показали, что она создает достаточную силу (730 Н), чтобы расколоть обычный строительный кирпич. Исследователи отмечают, что такая сила была примерно в 1000 раз больше, чем у любого другого известного гидрогеля. А чтобы ускорить действие, исследователи применили электрический ток, который увеличил скорость срабатывания в 19 раз по сравнению с нормальной осмотической скоростью.
