گیاه خیار دارای پیچک‌هایی است که به دور شاخه‌ها و اجسام اطراف می‌پیچد و گیاه را با قدرت زیادی به سمت بالا می‌کشد.

محققان با استفاده از سیم‌پیچ‌هایی از جنس فیبرهای کشیده شده، این پیچک‌ها را شبیه‌سازی کردند. فیبرهای مورد استفاده برای این منظور از جنس نوعی پلیمر بسیار کش‌سان و ترموپلاستیکی از جنس پلی‌اتیلن ساخته شده‌اند. این پلیمرها نسبت به گرما حساس هستند، اما نحوه واکنش آن‌ها به گرما و سرما متفاوت است.

عملکرد این فیبرها شباهت زیادی به ترموستات دارد. به عبارت دیگر زمانی که فیبرها گرم می‌شوند یک طرف آن‌ها سریع‌تر از طرف دیگر منبسط می‌شود و در نتیجه فیبرها شروع به پیچیدن می‌کنند.

محققان برای تبدیل این فیبرها به عضلات مصنوعی، فیبرها را به میزان چند برابر طول آن‌ها می‌کشند. این کار موجب افزایش شدت پیچیدن فیبرها به دور خود می‌شود و در نتیجه این فیبرها در دمای دست انسان با نیروی بسیار زیادی به خود می‌پیچند. اما وقتی سرد می‌شوند، به حالت عادی خود باز می‌گردند. از آنجا که برای عملکرد این فیبرها تنها یک درجه تغییر دما کافی است، این فیبرها قادرند تا ۱۰ هزار بار تغییر وضعیت دهند و ویژگی‌های اولیه خود را حفظ کنند.

به گفته محققان این فیبرها در ساخت بازوهای رباتیک، اندام‌های مصنوعی و تجهیزات پزشکی کاربرد دارند.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Science منتشر شده است.

منبع: ایرنا