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Vidéo: De minuscules muscles artificiels dansent comme des haricots sauteurs mexicains

Un autre des produits de la science qui semble trop incroyable pour être vrai: des chercheurs du MIT ont inventé l’équivalent technologique des haricots sauteurs mexicains. Comme on le voit dans la vidéo ci-dessus, ils ont créé des films polymères qui agissent comme des muscles artificiels à contraction rapide, se pelotonnant et dansant spontanément et dansant d'une manière étrangement réaliste.

Les feuilles de polymère sont spécialement conçues pour se dilater rapidement au contact de l’eau et se contracter lorsqu’elles sont expulsées. Ainsi, en plaçant les feuilles sur une surface légèrement humide, Mingming Ma et ses collègues ont été en mesure de les faire danser complètement. Ils ont publié aujourd'hui les détails de leur invention dans un article de Science .

Bien que les polymères soient simplement très agréables à regarder, les chercheurs avaient à l’esprit une application pratique lorsqu’ils les ont développés: produire de l’électricité. Lorsqu'ils recouvraient les plaques d'un polymère piézoélectrique générant de l'électricité par la pression et les contraintes (30 secondes dans la vidéo) et le câblaient à un condensateur, ils étaient en mesure de stocker des quantités infimes d'énergie expulsées par tout ce qui se repliait et se retournait.

Ils disent que les feuilles ont produit des rafales d’électricité atteignant environ 1 volt. Étant donné que le polymère peut également être stimulé par la simple présence de vapeur d'eau dans l'air - et pas seulement par de l'eau sur une table -, ils spéculent sur le fait que ces types de feuilles minces alimentées à l'eau pourraient un jour être exploitées pour fournir de l'électricité à de petits objets omniprésents, tels que capteurs environnementaux.

"Avec un capteur alimenté par une batterie, vous devez le remplacer périodiquement", a déclaré l'auteur principal, Ma, dans un communiqué. «Si vous possédez cet appareil, vous pouvez récolter de l'énergie de l'environnement afin de ne pas avoir à le remplacer très souvent.»

Il est même possible, suggèrent-ils, que ce type de matériau puisse être cousu dans un vêtement afin de récolter de l'électricité à partir de la sueur qui s'évapore de votre corps. "Vous pourriez courir ou faire de l'exercice et générer de l'énergie", a déclaré Liang Guo, co-auteur.

Les feuilles sont fabriquées à partir d'une paire de polymères: un appelé polypyrrole, qui sert de matrice de support rigide, et un autre appelé polyol-borate, une substance de gel flexible tissée qui permet l'expansion et la contraction au contact de l'eau. Les chercheurs ont été inspirés par la configuration des muscles animaux (y compris les nôtres), constitués d’un réseau rigide de fibres de collagène tissées avec des microfibrilles élastiques.

Dans la vidéo ci-dessus, lorsque la pellicule super fine entre en contact avec de petites quantités d'humidité, la couche inférieure absorbe l'eau et se recourbe rapidement vers le haut. Ensuite, une fois que le fond est soulevé de la table et entre en contact avec l’air, l’humidité s’évapore et s’aplatit.

L’équipe a même testé la robustesse de cette construction en polymère fascinante, en utilisant des pinces et des objets lourds, pour voir à quel point les feuilles de polymère pouvaient soulever lorsqu'elles étaient stimulées. Ils ont découvert qu'un morceau de film de 25 milligrammes pouvait soulever une pile de lames de verre 380 fois plus lourde qu'elle-même et générer jusqu'à 27 mégapascals de pression, soit 80 fois plus que la pression générée par un muscle de mammifère typique. Assez étonnant pour une mince feuille de film.

Vidéo: De minuscules muscles artificiels dansent comme des haricots sauteurs mexicains