Ученые из Университета Окленда в Новой Зеландии разработали мягкий электростатический двигатель, искусственную мышцу, которая в перспективе позволит существенно улучшить характеристики различных механизмов, вроде гибких роботов или протезов.
Искусственная мышца сделана из гиперэластичного материала, который расширяется, когда на него подается электрический ток. Новый тип двигателя не требует внешней электроники или твердых металлических деталей. Все, что нужно для работы нового устройства, – постоянный ток и несложная система управления. Двигатель контролируется с помощью углеродного переключателя, который меняет сопротивление материала и заставляет искусственную мышцу вращать вал двигателя.
Искусственные мышцы являются идеальным двигателем для роботов
Среди преимуществ нового электростатического двигателя, по сравнению с громоздкими электромагнитными, — более высокий крутящий момент, небольшая сила потребляемого тока и плоская форма, подходящая для малогабаритной техники.
Пока новозеландский двигатель – это всего лишь малоэффективный прототип, однако ученые полны оптимизма и считают, что их искусственная мышца совершит революцию в робототехнике.
Обычные двигатели, например, бензиновые, производят большой крутящий момент, но при этом потребляют много топлива и сильно шумят. Искусственные мышцы из диэлектрических эластомеров имеют хорошие характеристики в широком диапазоне: они бесшумные, очень легкие и примерно в 40 раз сильнее человеческих мышц аналогичного веса. К тому же, искусственным мышцам не нужна коробка передач и другая механика для превращения вращательного движения в прямолинейное. При этом их можно использовать и для генерации электроэнергии. Представьте себе экзоскелет на основе искусственных мышц: когда вы идете вверх, он берет на себя часть нагрузки, а когда спускаетесь вниз – заряжает аккумуляторы.