Drewniane ramię i polimerowe mięśnie. Ten materiał może unieść ciężar tysiące razy większy od swojego

Zespół badawczy, na czele którego stanęła Zhenan Bao z Uniwersytetu Stanforda, stworzył polimer zapamiętujący kształt i będący w stanie przechowywać oraz uwalniać energię. Dzięki niemu udało się stworzyć robota zdolnego do podnoszenia imponujących ciężarów.

Dokładne ustalenia w tej sprawie są dostępne na łamach ACS Central Science i sugerują, że wykorzystany przez naukowców polimer może zmieniać swój kształt. Po doprowadzeniu światła bądź ciepła materiał jest jednak w stanie powrócić do swojej pierwotnej formy. Na tym etapie trudno mówić o innowacji, ponieważ tego typu polimery były wykorzystywane już wcześniej.

Czytaj też: Jak lądują gekony? Odkrycie może zwiększyć możliwości robotów

Czym więc wyróżnia się materiał zaprojektowany przez Bao i jej współpracowników? Przechowywaniem ogromnych ilości energii, która ulega uwalnianiu, kiedy polimer jest rozprostowywany. To z kolei umożliwia wykorzystanie go w zadaniach związanych z podnoszeniem bądź przesuwaniem obiektów.

Polimer zaprojektowany przez zespół Bao może przechowywać znacznie więcej energii niż pozostałe tego typu materiały

Opisany efekt występuje po tym, jak rozciągnięte łańcuchy polimerowe ustawiają się w jednej linii. Właśnie wtedy pomiędzy nimi powstają wewnątrzcząsteczkowe oraz międzycząsteczkowe wiązania wodorowe, które powodują, że materiał zachowuje swoją rozciągniętą formę. Po podgrzaniu polimeru do około 70 stopni Celsjusza, wiązania wodorowe ulegają rozerwaniu, co z kolei przekłada się na powrót do pierwotnego kształtu i uwolnienie energii zawartej w tych wiązaniach.

Czytaj też: Spojrzenie robota ma niezwykły wpływ na ludzki mózg. Naukowcy uwiecznili to na wideo

W porównaniu do innych polimerów cechujących się zdolnością do zapamiętywania kształtów, ten nowy jest w stanie przechowywać nawet 6-krotnie więcej energii. Mocując polimer do drewnianego ramienia manekina, naukowcy mogli przekształcić je w kończynę zdolną do wykonywania ruchów i zginania się w miejscu, gdzie ludzie posiadają staw łokciowy. Wątpliwości może jednak budzić fakt, iż do poprawnego działania opisywany materiał potrzebuje wysokiej temperatury, wynoszącej około 70 stopni Celsjusza.