Специалисты по прикладной химии из США разработали новый, стабильный фотомеханический материал, способный трансформировать энергию света в механическую работу без выделения тепла или электричества. Разработка открывает инновационные возможности производства энергоэффективных, беспроводных и дистанционно управляемых систем для робототехники, космонавтики или биомедицины.

Материал, созданный в Университете Колорадо в Боулдере, состоит из крошечных органических кристаллов, которые под действием света начинают сгибаться. Приводы, изготовленные из этих кристаллов, могут стать альтернативой соленоидам с возможностью беспроводного управления или питания роботов или транспортных средств. А повышение эффективности прямого преобразования света в работу позволяет избежать громоздких систем управления теплом и тяжелых электронных компонентов.

Отличие этих кристаллических приводов от тех, которые создавались ранее, в том, что они быстрее реагируют на свет, дольше служат и могут поднимать в процессе разгибания более весомый груз. Когда материал под действием света меняет форму, он действует как мотор или привод, сгибая или поднимая объекты намного большего веса. Например, полоска кристаллов массой 0,02 мг поднимает нейлоновый шарик массой 20 мг, то есть в 1000 раз больше.

При создании материала были использованы массивы органических кристаллов внутри полимеров с губчатой структурой. Выросшие внутри пор размером в несколько микрон кристаллы обладают высокой долговечностью и эффективностью в производстве электроэнергии под действием света. Их гибкость и простота формовки делают их пригодными для широкого применения, пишет Phys.org.

В дальнейшем ученые собираются поработать над управлением движением материала. Сейчас он может становиться только плоским или изогнутым. Также они планируют повысить эффективность кристаллов, увеличив объем выходящей механической энергии по сравнению с энергией света на входе.