Искусственная мышца может восстанавливаться

Тем не менее, у нового материала есть и существенные недостатки, пока не позволяющие использовать его в кибер-протезах.

Ученые из Стэнфордского университета под руководством химика Бао Женана применили для создания искусственной мышцы эластомер Fe-Hpdca-PDMS. Это длинные, беспорядочно переплетенные волокна из полимерных цепей, содержащих кремний, кислород, азот и углерод, а также ионы железа. Как раз последние играют роль пантографов, позволяя материалу растягиваться, не разрываясь.

Однако материал, как выяснилось, обладает еще одним уникальным свойством, ранее не описанным ни у одного вещества, из которого пытались создавать искусственные мускулы. Если в полимерной массе сделать отверстие, за 72 часа оно затянется, при этом все свойства будут сохранены без какого-либо ущерба для упругости или растяжимости. Происходит это за счет того, что атомы железа с одной стороны отверстия притягиваются к атомам азота и кислорода с другой стороны, производя реформинг межатомных связей и приводя к итоге к «самоисцелению».

Поврежденный материал восстанавливается до 90% исходной силы и эластичности даже при низких (до -20°С) температурах. Правда, есть и существенный недостаток: резкое изменение длины (увеличение примерно на 2%) под воздействием электрического поля поперек нитей полимеров. Между тем, мышца в ответ на подобное воздействие должна сокращаться, настоящие мускулы человека, например, сокращаются до 40% длины.

Это существенно сокращает область применения нового материала. Например, его не получится использовать в роботизированных устройствах, например, киберпротезах конечностей. Тем не менее, разработчики не считают этот минус неустранимым. Главное, по их мнению - то, что впервые удалось добиться самовосстановления. А прочие характеристики материала можно скорректировать.