Новый материал, который может подобно мышцам превращать энергию химической реакции в механическое движение, создали ученые БФУ в составе исследовательского коллектива

Новый материал, который может подобно мышцам превращать энергию химической реакции в механическое движение, создали ученые БФУ в составе исследовательского коллектива. Способность материала обратимо сжиматься и растягиваться, позволит использовать его для изучения работы мускулатуры (например, сердца или стенок кишечника) и создания искусственных аналогов мышц. Результаты представлены в Frontiers of Materials Science.

Имитация многих движений, свойственных живым тканям (например, перистальтика или цилиарное движение), представляет собой значительную сложность при использовании классических механизмов. Мышцы представляют собой гибкие, эластичные и саморегулирующиеся приводы, способные изменять свои свойства в процессе работы, что позволяет им создавать естественные, плавные движения. Имитация такой биомеханики труднодостижима для жестких механических систем, но доступна при использовании полимерных хемомеханических материалов.Ученые БФУ совместно с коллегами из Курского государственного университета и Санкт-Петербургского НИИ Фтизиопульмонологии создали новый гелевый материал, который способен вести себя как мышечная ткань. Он расширяется и сжимается при протекании в нем колебательной химической реакции Белоусова-Жаботинского, при этом моделируя сложные ритмичные виды движения, такие как автономное биение сердца и перистальтическое сокращение мышц.

«

"Периодические изменения геометрии таких гелей возникают в результате возникновения химических колебаний в геле, влияющих на свойства (гидрофильность, плотность физической сшивки) полимерной матрицы геля. Движущей силой изменений выступает периодическая реакция Белоусова-Жаботинского, которая включает в себя сложную серию химических превращений. На основе разработанных гелей в будущем возможно создание устройств для мягкой робототехники, в том числе биомиметических двигателей", — рассказал старший научный сотрудник Центра прикладной нелинейной динамики БФУ им. И. Канта Илья Мальфанов.

Источник: vk.com

Комментарии: