Нов развој во создавање вештачки мускули

наноцевкиИстражувачи создале вештачки мускули кои можат да се виткаат 1000 пати повеќе од било кој соодветен материјал кој претходно бил создаден – развој кој би можел да биде корисен во создавањето на роботи и протези. Вештачките мускули типично се создаваат од полимери и метали кои ја менуваат својата големина и облик.

Но за да бидат навистина корисни, овие материјали мораат да се виткаат и ротираат кога низ нив минува електрична струја, и многу малку од до сега создадените материјали го можеле ова. Новите мускули – испреплетени влакна од јаглеродни наноцевки – можат да создадат ист вртежен момент како и комерцијално достапните електрични мотори. „Ова е неверојатно“ изјавил Џејмс Тур, професор по хемија и компјутерски науки на Рајс Универзитетот кој не учествувал во создавањето на мускулите.

„Ваква торзија во влакно е фасцинантно и најверојатно води кон апликации во механизми кои до сега беа недостижни со било кој друг материјал.“ Витливите влакна од наноцевки би можеле да отворат нови употреби. Би можеле да помогнат во минијатуризацијата на електрични мотори, компресори и турбини. Ситни пумпи базирани на ротирачки актуатор би можеле да бидат интегрирани во лабораторија-на-чип направи, кои во моментов користат големи екстерни пумпи. „Ова е фасцинантен нов начин за овозможување торзиона сила“ вечо Реј Баугман, директор на Нанотек Институтот од Универзитетот од Тексас во Далас.

Во напис објавен во Science, истражувачите покажале дека новите влакна можат да вртат плоча 1800 пати потешка од нив со 590 ротации во минута. Тие демонстрирале како влакно широко само 15 микрометри ротирало плоча 200 пати пошироко и 80 пати потешко од влакното со една ротација во секунда. Баугман и неговите колеги веќе создале мускули базирани на јаглеродни наноцевки кои се 100 пати посилни од природните мускули и пофлексибилни од гума. Истражувачите ги создале влакната прво создавајќи шуми од јаглеродни наноцевки, секоја околу 400 микрометри долга и 12 нанометри широка. Тие потоа ги исплетиле во долги влакна кои се дебели помалку од 10 микрометри.

За создавање на вртежниот момент, влакната се поврзани со електрода и потопени во електролит. Јоните од електролитот навлегуваат во влакната што прво предизвикува набабрување, па контракција и ротација по целата должина. Борис Јакобсон, професор по хемија, материјална наука и механички инженеринг од Рајс Универзитетот, вели дека е љубопитен за енергетската ефикасност на системот и сакал да види неколку мерења или барем проценки во написот. Тој вели дека секој ваков мотор, важни карактеристики се „колку електрична енергија е пуштена во системот и колку механичка работа може да биде произведена во ротација. Во секој случај ова е фасцинантен наноинженеринг.“ [A new twist on artificial muscles]

- Реклама -