Юный техник 1975-11, страница 11

чайшее звено мышечного волокна, состоящее из двух типов нитей: толстых и тонких. Длина звена всего два микрона, а диаметр даже самой толстой нити в несколько тысяч раз меньше. Оказывается, механизм мышечного сокращения удивительным образом согласуется с давыдовской моделью. Вслед за нервным импульсом, поступающим из мозга, в фибриллах распадается адино-зинтрифосфат — своеобразное мышечное горючее. Как и в случае с маятниками, следует возбуждение крайних звеньев, внутри которых тонкие нити значительно увеличиваются в диаметре и, словно поршни в цилиндре двигателя, втягиваются в промежуток между толстыми. Как в эстафете, заработало одно звено, второе, третье... И вот уже мускулы напряглись.

Механическую модель мышцы с миллионами миниатюрных поршней и цилиндров создать очень сложно. Вот почему многие ученые начали экспериментировать с синтетическими волокнами и пленками, у которых обнаружены способности к изменению линейных размеров. Так возникла идея полимерного мышце-подобного двигателя.

В нем предполагается использовать полимеры, сочетающие в себе свойства твердых тел и жидкостей. При изменении химического состава жидкой среды полимерный материал изменяет свои размеры, он деформируется и развивает определенные усилия. Для изготовления искусственных мышц уже найдены два вида таких материалов.

Один из них работает по принципу набухвния. Еще древние строители применяли такой способ для добывания каменных глыб. В щели, найденные в скале, они забивали сухие деревянные клинья, а потом смачивали их водой- При набухании клиньев развивалось такое давление, которое разрушало скалы.

Набухание — это обмен жидкостью между средой и твердым телом. Полимерные вещества первого вида, как и сухая древесина, могут поглощать воду и набухать, увеличивая свои линейные размеры. Но чтобы искусственная мышца сокращалась и расслаблялась, нужно менять химический состав омывающих ее растворов. Так, нвпример, увеличением кислотности среды достигается сокращение, а щелочности — расслабление.

Тан выглядит действующая модель роторного двигателя на искусственной мышце А. Качаль-ского.

Еще более сложные явления происходят в мышечных волокнах второго вида. Рабочим телом у них служат коллагеновые волокна: сухожилия, связки, взятые после препарирования животных тканей. Чтобы заставить их сокращаться, используется другой физический принцип. Известно, что автомобильные дороги для ускорения таяния льда посылают солью, которая разрушает связи между молекулами в кристаллической решетке льда. Соль пони

9