Et annet av vitenskapens produkter som virker for fantastiske til å være sanne: Forskere ved MIT har funnet opp det teknologiske ekvivalentet til meksikanske hoppebønner. Som vi ser i videoen over, har de laget polymerfilmer som fungerer som kunstige raske muskler, spontant krøllet sammen og danset rundt på en uhyggelig livsliknende måte.
Polymerarkene er spesialdesignet for raskt å ekspandere når de kommer i kontakt med vann, og trekker seg sammen når de driver den ut. Ved å plassere arkene på en litt fuktig overflate var Mingming Ma og kollegene i stand til å få dem til å danse rundt helt på egen hånd. De publiserte detaljene om oppfinnelsen sin i dag i en artikkel i Science .
Selv om polymerene rett og slett er ganske kule å se på, hadde forskerne en praktisk anvendelse når de utviklet dem: å produsere strøm. Da de dekket arkene med en piezoelektrisk polymer som genererer strøm fra trykk og spenning (30 sekunder inn i videoen), og kablet den til en kondensator, klarte de å lagre små mengder energi som ble utvist av alt det som brettet og snudd.
De sier at arkene produserte strømbrudd som nådde en topp på rundt 1 volt. Siden polymeren også kan stimuleres ved bare tilstedeværelse av vanndamp i luften - og ikke bare vann på et bord - spekulerer de i at disse typer tynne vanndrevne ark en dag kan utnyttes for å gi strøm til små allestedsnærværende objekter, som miljøsensorer.
"Med en sensor drevet av et batteri, må du skifte den ut med jevne mellomrom, " sa hovedforfatter Ma i en uttalelse. "Hvis du har denne enheten, kan du høste energi fra miljøet, slik at du ikke trenger å erstatte den veldig ofte."
Det er til og med mulig, antyder de at denne typen materiale kan sys i klær for å høste strøm fra svetten som fordamper fra kroppen din. "Du kan løpe eller utøve og generere krefter, " sa Liang Guo, en medforfatter.
Arkene er laget av et par polymerer: en kalt polypyrrol, som fungerer som en stiv bærermatrise, og en annen kalt polyol-borat, et fleksibelt gel-stoff som er vevd i hele det som utvider seg og trekker seg sammen når det kommer i kontakt med vann. Forskerne ble inspirert av konfigurasjonen av dyremuskler (inkludert vår egen), som er laget av et stivt nettverk av kollagenfibre vevd med elastiske mikrofibriller.
I videoen over, når superthinfilmen kommer i kontakt med små mengder fuktighet, absorberer bunnlaget vann og krøller seg raskt oppover. Når bunnen først er løftet fra bordet og kommer i kontakt med luften, fordamper fukten av den, og den flater ut igjen.
Teamet testet til og med styrken til denne fascinerende polymerkonstruksjonen ved hjelp av klemmer og tunge gjenstander for å se hvor mye vekt polymerarkene kunne løfte når de ble stimulert. De fant ut at et stykke film på 25 milligram kunne løfte en bunke med glideskinner 380 ganger tyngre enn seg selv og produsere opptil 27 megapascal trykk — 80 ganger mer enn trykket som genereres av typisk pattedyrmuskel. Ganske fantastisk for et papir-tynt ark.
