Солитон – это электрон, окруженный фононами, частицами, передающими энергию вибрации. Как показали недавние исследования ученых из Университета Огайо, электрон внутри солитона может принимать различные энергетические состояния, наподобие электронам в атоме водорода.

«Ранее мы знали, что подобные структуры характерны для всех атомов, а теперь установили, что такое же строение и у солитона», - говорит один из исследователей, профессор Ю Ли.

Квантовые свойства солитона очень важны, так как именно они позволяют ему переносить электрические заряды, двигаясь внутри органического материала.
Название «солитон» - сокращение от термина «солитонная волна». В то время как ученые обычно считают все частицы волнами или корпускулами, природа солитонных волн отлична от обычных. Это так называемые «стоячие волны», которые со временем не рассеиваются.

Это помогает солитонам распространяться в органических полимерах, причем полимеры изгибаются от электрического заряда, который несет солитон. Так Ли и его коллеги пришли к созданию искусственного мускула, работающего благодаря экзотическим свойствам солитонов.

Как говорил Ли, искусственные мускулы можно синтезировать на основе полиацетилена. Электрохимиечски стимулируя искусственный мускул Ли добился его сокращений.

Солитоны могут работать не только в искусственных мускулах в качестве сокращательного агента, но и в молекулярной электронике и будущих молекулярных механизмах. Работа ученых спонсирована корпорацией Honda R&D Co., Ltd. с поддрежкой суперкомпьютерного вычислительного центра в Огайо.