Если сценарию «восстания машин» когда-либо суждено сбыться, то шансы человечества на выживание значительно снизились благодаря работе ученых из Национальной лаборатории в Беркли американского Министерства энергетики. Эти ученые разработали и продемонстрировали новый тип искусственных мускулов, которые в 1000 раз сильней человеческих мышц и которые могут подбросить груз в 50 раз превышающий их собственный вес.

Эти искусственные мускулы изготовлены из диоксида ванадия, материала, известного своей способностью быстро изменять свои размеры и форму под влиянием внешних воздействий определенного вида. Используя кремниевое основание, на поверхности которого был сформирован выступ в виде латинской буквы V, ученые осадили на поверхность этого выступа пленку из смеси диоксида ванадия с хромом. Пленка, будучи отделена от основания свернулась в виде спирали, концы которой остались прикреплены к специальным площадкам основания.

Когда эта спираль была подвергнута воздействию высокой температуры от протекающего по ней электрического тока, ее витки начали сокращаться и она сработала как рогатка, способная стрелять микроскопическими объектами.

Диоксид ванадия является уникальным материалом, обладающим некоторыми интересными свойствами, которые были использованы при создании искусственных мускулов. При низких температурах этот материал является электрическими изолятором, но при нагреве свыше 67 градусов по шкале Цельсия этот материал становится проводником электрического тока. Кроме этого, кристаллы диоксида ванадия изменяют свою форму необычным способом при нагреве, они удлиняются в одном измерении, одновременно расширяясь в двух других измерениях.

Во время экспериментов искусственный мускул на основе ленты из диоксида ванадия продемонстрировал способность вращаться со скоростью 200 тысяч оборотов в секунду, совершая при этом колебания с амплитудой 500–2000 угловых градусов, а энергетическая плотность движения этого материала составила 39 кВт на килограмм.

«Все эти величины во много раз превосходят аналогичные показатели других двигательных систем, работающих за счет скручивания материала на основе электростатических, магнитных и пьезоэлектрических эффектов» – рассказывает Джанкиэо Ву (Junqiao Wu), ученый, возглавляющий данный проект, – «С такими показателями наши многофункциональные искусственные мускулы наверняка найдут массу применений там, где требуется большая мощность механического движения при малых габаритах самого устройства».