W ostatnich latach naukowcy z University of Texas w Dallas i jego współpracownicy z University of Wollongong w Australii, wprowadzili przełom w dziedzinie techniki w starożytnej sztuce przędzenia włókien, wykorzystując nowoczesne materiały do ​​tworzenia ultra-mocnych, silnych zmian kształtu przędzy.

Zespół naukowców z UT Dallas, Alan G. MacDiarmid z NanoTech Institute, opisuje ścieżkę rozwoju nowej klasy sztucznych mięśni wykonanych z wysoce skręconych włókien z różnych materiałów, od egzotycznych nanorurek węglowych po zwykłe nylonowe nitki i żyłki polimerowe.

Przędzenie zwierzęcego futra i włókien roślinnych, aby nitka i przędza sięgały tysięcy lat wstecz. Wyrównanie włókien, a następnie skręcenie ich w przędzę daje wytrzymałość przędzy. Ponieważ sztuczne mięśnie mogą być wykonane w różnych rozmiarach i konfiguracjach, potencjalne zastosowania obejmują robotykę i protetykę, a także produkty konsumpcyjne, takie jak inteligentne tkaniny, które zmieniają porowatość i kształt w odpowiedzi na temperaturę. 

„Nazywamy te sztuczne mięśnie „włóknami uruchamiającymi”, ponieważ imitują one podobny do włókna współczynnik kształtu naturalnych mięśni „- powiedział dr Carter Haines, profesor nadzwyczajny w Instytucie NanoTech i współprowadzący badania. „Podczas gdy nazwa przywołuje ideę humanoidalnych robotów, jesteśmy bardzo podekscytowani ich potencjalnym wykorzystaniem do innych praktycznych zastosowań, takich jak inteligentne tekstylia następnej generacji.”

Skręcając nitkę lub żyłkę kierują cząsteczki polimeru w helisy, wytwarzając skrętne – lub obrotowe – sztuczne mięśnie, które mogą obracać ciężkim wirnikiem ponad 100 000 obrotów na minutę.

Kiedy te mięśnie są tak mocno skręcone, że skręcają się jak opaska gumowa, mogą wytwarzać siły rozciągania, gdzie mięśnie dramatycznie kurczą się wzdłuż swojej długości po podgrzaniu i powracają do początkowej długości po ochłodzeniu. Badania te, opublikowane w 2014 roku, wykazały, że proste, tanie mięśnie wykonane z żyłki wędkarskiej mogą podnosić 100 razy więcej ciężaru i generować 100 razy większą moc mechaniczną niż ludzki mięsień szkieletowy o tej samej długości i masie.

Li powiedział, że potencjalne zastosowanie spiralnej cewki może być przydatne w produkcji odzieży reagującą na temperaturę. Zamiast puchowej marynarki, płaszcz, który zawiera wiele małych cewek, mógłby zmienić poddasze i izolacyjną moc odzieży w odpowiedzi na temperaturę.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here