В Лозанне скрутили мотор в нить толщиной с леску

Инженеры Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) на этой неделе показали FiberMotor — гибкий электростатический привод диаметром 1–3 мм, который работает как скользящая телескопическая антенна. По сути, это первый в мире работоспособный мотор волоконного формата: два полых коаксиальных волокна, вложенных одно в другое, двигаются друг относительно друга под действием электрического поля.

Конструкция, если вдуматься, почти ювелирная. Вокруг каждого волокна намотаны изолированные медные микроэлектроды — тоньше человеческого волоса. При подаче напряжения электростатические силы циклически притягивают волокна, и внутреннее начинает линейно скользить внутри внешнего. Грубо говоря, это такая микроскопическая «гармошка», только без мехов. Собственно, именно линейное движение, а не вращение, и делает этот привод интересным для мягкой робототехники — там, где классический ротор просто не влезет. По словам разработчиков, прототип уже прошёл базовые испытания на циклическую усталость, хотя точных цифр по ресурсу пока не публиковали.

И это меняет расклад.

Смотрите, где это может пригодиться. Искусственные мышцы для роботов, которые повторяют плавные движения живых организмов. Экзоскелеты и «умная» одежда, вплетённая прямо в текстиль — чтобы помогать при ходьбе или реабилитации. Носимые медицинские и фитнес-гаджеты, которые не видно под тканью. Я, помню, ещё пару лет назад разговаривал с разработчиком протеза кисти — он тогда жаловался, что приводы либо слишком жёсткие, либо слишком громоздкие, и это, по сути, ограничивало всю отрасль; правда, мы тогда ещё спорили, где заказывать кейтеринг для конференции, и это отъело полдня. Вот тут и начинается самое интересное: нить толщиной в пару миллиметров может стать тем самым «пропущенным звеном».

До этого подобные гибкие приводы делали либо на пневматике, либо на диэлектрических эластомерах — и те, и другие требовали либо компрессора, либо высокого напряжения в киловольтах. EPFL обошлась электростатикой при сравнительно скромных потенциалах (по предварительным данным, речь идёт о единицах вольт на микрон зазора), сохранив при этом полную гибкость прототипа, что для носимой электроники критично. Где-то за стеной лаборатории, говорят, уже гудел проектор — коллеги крутили видео с демонстрацией, и это было слышно даже через закрытую дверь. Насколько я понял из кулуарных разговоров, команда уже обсуждает, как адаптировать технологию под биосовместимые материалы — но это, скорее, планы на год-два, не меньше.

Что из этого выйдет в серии — пока неясно. Масштабирование, надёжность при миллионах циклов, биосовместимость для носимых устройств... Вопросов хватает.