Микроактуатор из дисульфида молибдена "сила бесконечна"

Китайские исследователи разработали крошечное устройство, способное поднимать груз в 165 раз превышающий его собственный вес. Этот новый тип актуатора, который может работать как мышца и преобразовывать электрическую энергию в механическую, имеет широкие перспективы применения и, как ожидается, будет играть роль в электромеханических и робототехнических системах в будущем. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature в среду.

Суперминиатюрный «Геркулес», названный Антисерийным Биоморфным Приводом, был разработан исследователями Университета Ратгерса в Нью-Брансуике. Устройство изготовлено из дисульфида молибдена (MoS2), неорганического кристаллического минерального соединения. Исследователи собрали и уложили нанолисты дисульфида молибдена для формирования устройства, напоминающего электрод батареи. Привод обладает высокой проводимостью и способен вставлять и удалять ионы. Процесс вставки и удаления ионов вызывает расширение и сжатие нанолиста, что создает силы, запускающие движение гибкого материала. Эксперименты показали, что крошечное устройство, весящее всего 1,6 миллиграмма, может непрерывно поднимать 265 миллиграммов, или в 165 раз больше собственного веса, сотни раз без остановки.

Механические свойства этого электрохимического устройства, такие как напряжение и деформация, являются особенно уникальными из-за простоты процесса, который может быть осуществлен простым штабелированием нанолистов. Исследователи заявили, что нанолисты дисульфида молибдена могут выдерживать напряжение и деформацию, равные или даже превышающие таковые у других материалов актуаторов после простого штабелирования, что является важным открытием в области электрохимических актуаторов. Такие устройства имеют большие перспективы в электромеханических и робототехнических системах. Далее они попытаются масштабировать устройство, чтобы создать актуатор, способный перемещать более крупные объекты.