Испытаны моторы на искусственных мускулах

Умельцы в Новой Зеландии создали двигатели, в которых валы вращают полимерные мышцы. При этом авторам изобретения удалось обойтись практически без твердых деталей.

Линейные приводы на искусственных мышцах ученые отрабатывают много лет, но заставить такие устройства совершать вращательное движение было непросто. Исследователи из лаборатории биомиметики института биоинженерии Окленда испытали две такие конструкции.

Первый мотор основан на принципе планетарной передачи. Его внешняя шестерня связана с тремя искусственными мышцами. Она не вращается, но совершает планетарное движение, благодаря которому внешнее зубчатое колесо входит в зацепление с внутренней шестеренкой, сидящей вместе с валом на подшипнике, и заставляет ее крутиться.

Во втором образце мышечного мотора специалисты сумели и вовсе отказаться от жестких подвижных элементов и даже подшипников. Авторы устройства поместили в центре нескольких лепестков-мышц эластичную резиновую шестерню.

Переключение напряжения между разными лепестками заставило шестерню принять эллиптическую форму, причем главная ось этого эллипса постоянно разворачивалась по кругу. Это движение раскручивало вал, вставленный внутрь гибкой шестерни.

Второй набор мышц-лепестков помог окончательно удерживать вал. Этот прорыв сделал подшипники ненужными, что открыло дверь расширению степеней свободы. В последнем моторе вал не только вращается, он может наклоняться или смещаться из стороны в сторону.

Цель лаборатории - создание мягких машин, полностью лишенных твердых частей. Такие устройства обладали бы рядом преимуществ перед классическими. В частности, по словам руководителя группы Иэйна Андерсона, "они легкие, их гибкость уменьшает шанс поломки".