Штучні мускули на основі стоячих хвиль

Недавні дослідження показали, що солітони можуть бути основою штучних м'язів і молекулярної електроніки.


Солітон - це електрон, оточений фононами, частинками, що передають енергію вібрації. З 1980-х років вченим було відомо, що солітони можуть переносити електричні заряди при русі через органічні полімери. Як показали недавні дослідження вчених з Університету Огайо (США) під керівництвом професора Лі, електрон всередині солітону може приймати різні енергетичні стани, на зразок електронів в атомі водню.
Квантові властивості солітона дуже важливі, оскільки саме вони дозволяють йому переносити електричні заряди, рухаючись всередині органічного матеріалу.

Відповідно до сучасних уявлень, всі частинки проявляють властивості, як хвиль, так і корпускул. Однак природа солітонних хвиль відмінна від хвильової природи інших частинок. Це так звані «стоячі хвилі», які з часом не розсіюються.
Завдяки цій особливості солітони здатні поширюватися в органічних полімерах. Причому при проходженні електричного заряду, який несе солітон, полімери згинаються.

Використовуючи цю властивість незвичайних частинок, група професора Лі створила штучний мускул на основі поліацетилену. За допомогою електрохімічної стимуляції вченим вдалося домогтися скорочень полімерного м'яза. (Див. малюнок: модель солітону в структурі полімерного м'яза).
Слідчі вважають, що солітони можуть працювати не тільки в штучних м'язах як скорочувальний агент, але і в молекулярній електроніці і майбутніх молекулярних механізмах
.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND