Профессор Чжэньань Бао и ее коллеги из Университета Стэнфорда создали новый полимер - чрезвычайно эластичный, самоизлечивающийся, чувствительный к электричеству. Очевидная область применения - искусственные мускулы для роботов и тактильных систем. Работу опубликовали в журнале Nature Chemistry.
Полоска материала длиной 2,5 см может растягиваться до 2,5 метров. А если ее проткнуть, она зарастает. Другие самовосстанавливающиеся материалы в условиях окружающей среды на такое не способны.
«Искусственные мускулы обычно очень чувствительны к дефектам и разрывам — это сильно влияет на их производительность», — говорит профессор Бао. Идея этого проекта состоит, по ее словам, не в том, чтобы сделать самый прочные в мире мускулы, а чтобы придать полимерам новые функции — в данном случае, эластичность, самовосстановление и восприимчивость к электричеству.
Изобретенный эластомер «лечится» сам, при комнатной температуре, без дополнительных условий. Как только регенерация завершена, восстанавливаются и электрические и механические свойства.
Химический состав нового полимера отличается сочетанием сильных и слабых связей, первые из которых придают механическую прочность, а вторых легко восстанавливаются. В основе — распространенный эластомер полидиметилсилоксан. Ученые добавили к нему молекулы с содержанием железа и те, которые соединяются с железом. Когда связи железа рвутся, при порезе или разрыве, мгновенно формируются новые.