Supersnabba syntetiska muskler styrs med ljus

En grupp forskare från MIT har genom teoretiska beräkningar kommit fram till att konjugerade polymerer – plast som leder ström – kan styras betydligt snabbare om man använder ljuspulser. Upptäckten kan på sikt leda till supersnabba syntetiska muskler, skriver New Scientist.

Konjugerade polymerer är elektriskt ledande, och kontraheras (drar ihop sig) om man leder ström igenom dem. De måste dock “badas” i en ledande vätska eller gel, och deras reaktionstid begränsas av hur snabbt jonerna som förmedlar laddning kan diffundera. De används i viss utsträckning som muskler till robotar, men har en stor nackdel: de är väldigt långsamma.

Forskargruppen från MIT, ledd av Sidney Yip, visste redan att kontraktionen berodde på solitoner – enstaka vågor (se en animering) – som bär laddning längs polymeren, men inte hur det fungerade i detalj. När de började räkna på hur solitonen påverkade polymeren kom de fram till att joner faktiskt inte behövs. Istället kan ljus av precis rätt frekvens användas för att aktivera laddningsvågen, och det går dessutom mycket snabbare.

Det finns naturligtvis tekniska hinder för att kunna använda tekniken, men en av forskarna bakom studien säger till New Scientist att han tror att det kan ta ungefär ett decennium att överkomma dem. Lyckas man klara av de tekniska utmaningarna finns således en möjlighet att man i framtiden kan bygga superstarka, supersnabba (New Scientist nämner siffran 100 gånger snabbare än mänskliga muskler, men det framgår inte var de fått uppgiften ifrån) konstgjorda muskler som kan användas till robotar och proteser.

Studien publiceras i Physical Review Letters, vol. 95.

Länkar
New Scientist
Artikeln (Physical Review Letters)