Новый материал, способный, как мышцы, преобразовывать энергию химической реакции в механическое движение, разработали исследователи БФУ в составе междисциплинарной команды. Его способность обратимо растягиваться и сжиматься делает его перспективным для моделирования работы мышц (например, сердца или кишечной стенки) и для создания искусственных мышечных аналогов. Результаты опубликованы в Frontiers of Materials Science. Воспроизведение многих типов движений, характерных для живых тканей (таких как перистальтика или движения ресничек), вызывает серьёзные трудности при применении традиционных жёстких механизмов. Мышечная ткань представляет собой гибкие, эластичные и саморегулирующиеся приводы, которые могут менять свои свойства во время работы и обеспечивать плавные, естественные движения. Трудно добиться такого поведения с жёсткими механическими системами, но это возможно с помощью полимерных хемомеханических материалов. Исследователи БФУ вместе с коллегами из Курского государственного университета и Санкт?Петербургского НИИ фтизиопульмонологии создали новый гелевый материал, демонстрирующий мышечные свойства. Он периодически расширяется и сокращается при прохождении в нём осциллирующей химической реакции Белоусова—Жаботинского, воспроизводя сложные ритмичные движения, например автономные биения, характерные для сердца, и перистальтические сокращения. «Периодические изменения формы таких гелей возникают вследствие химических колебаний в их объёме, которые меняют свойства полимерной матрицы (гидрофильность, степень физической сшивки). Движущей силой этих трансформаций служит периодическая реакция Белоусова—Жаботинского, включающая сложную цепь химических превращений. На основе созданных гелей в перспективе можно разработать устройства для мягкой робототехники, в том числе биомиметические приводы», — пояснил старший научный сотрудник Центра прикладной нелинейной динамики БФУ им. Канта Илья Мальфанов. Ваш браузер не поддерживает данный формат видео