Просмотров: 2295

Суперпрочные и суперсильные искусственные наномышцы


Многие специалисты мира работают над разработкой искусственных мышц, которые нужны для усовершенствования робототехники, создания «умных» датчиков, медимплантатов и многого иного, где нужна немалая мощность и крепкость в малых масштабах.

Но сделать «умную» мышцу, которая бы сразу была действенной, быстрой и сильной и в то же время обладала способностью к поворачиванию и кручению весьма трудно.

В поисках крепкого и гибкого материала специалисты обратились к графеновым нанотрубкам. Выглядят они как полые длинные цилиндры из графена с необыкновенно сильными связями, удерживающими их. Однако как заставить массу нанотрубок сокращаться?

Все прошлые мышцы из углеродных нанотрубок делались на химической основе: искусственное волокно погружалось в раствор электролита, в каковом трубки сжимались, когда подавалось напряжение. Недочеты этого варианта очевидны: необходимость обновления электролита, громоздкость оборудования, очень ограниченное практическое использование этого способа.

Суперпрочные и суперсильные искусственные наномышцы

Рей Боман и его команда университета Техаса в Даласе нашли более интересный выход, чем электролит. Специалисты пропитывали углеродные нанотрубки воском, а потом скручивали их наподобие веревки. Стало известно, что в данном случае сжатием такого материала управлять существенно легче. Воск при нагревании внутри нанотрубок расширяется, провоцируя их сокращение. В роли активаторов данного процесса могут выступать внешние источники питания, нагревание либо окружающая среда.

Как заявляют специалисты в собственной статье в журнале Science, новейшая искусственная мышечная ткань имеет способность поднимать вес, в сотни тыс. раз превосходящий ее собственный. В процессе опыта мышечное волокно не потеряло собственных свойств после 2-ух млн. непрерывных сжатий. Сокращение данной мышцы совершается за 25 миллисекунд: значительно быстрее, чем человек моргает. Её мощь 85-кратно больше, производимой человеческой мышцей того же размера. Другими словами гораздо больше, чем смогли бы показать обыкновенные мышечные волокна тела человека.

Свежий материал дает большие возможности для манипуляции с ним. «Мы можем крутить его, заплетать в косу и вязать узор, сделать волокна подходящей длины», — говорит медик Боман. — Научно-техническое и промышленное и применение нового материала воистину беспредельно». К примеру, такое мышечное волокно может понадобиться для выработки энергии, требуемой микрофлюидным аппаратам, для создания реалистичных лиц у роботов, и еще при разработке маленьких игрушек, к примеру, рыбы-робота для аквариума.

Имеет место и более умопомрачительная на 1-ый взгляд перспектива — это «интеллектуальные» ткани внутри организма. Лишь представьте себе, дынный материал будет изменять собственные характеристики, к примеру, пористость в зависимости от изменений температуры тела. В данный момент искусственные мышцы хорошо работают при больших температурах, что ограничивает их потенциал. Однако специалисты на достигнутом не останавливаются и продолжают экспериментировать, изучая возможности уникального материала.

twitter.com facebook.com vkontakte.ru odnoklassniki.ru mail.ru ya.ru pikabu.ru blogger.com liveinternet.ru livejournal.ru google.com bobrdobr.ru yandex.ru del.icio.us

Подписка на обновления блога → через RSS, на e-mail, через Twitter
Теги: , ,
Эта запись опубликована: Четверг, 15 августа 2013


⇑ Наверх
⇓ Вниз