Фізики створили штучні м'язи з воску і вуглецевих нанотрубок

17 ноября 2012 - Украина

Фізики створили штучні м'язи з воску і вуглецевих нанотрубок

Фізики створили штучні м'язи з воску і вуглецевих нанотрубок

Фізики створили новий вид штучних м'язів з воску і "пряжі" з вуглецевих нанотрубок, які приблизно в 200 разів сильніше, ніж їх природні аналоги, і опублікували "інструкцію" по складанню таких волокон в статті в журналі Science.

"Синтетичні м'язи, які ми розробили, здатні робити потужні і надшвидкі скорочення. Це дозволяє їм піднімати в 200 разів більше маси, ніж природні мускульні волокна аналогічних розмірів. І хоча ми усі з оптимізмом дивимося на найближчі перспективи їх застосування на практиці, ці м'язи доки не можна використати для прямої заміни м'язів в людському тілі", - заявив керівник групи учених Рей Бакмен (Ray Baughman) з університету штату Техас в Далласі (США).

Бакмен і його колеги зробили це відкриття, вивчаючи властивості одного з найпопулярніших матеріалів для створення штучних м'язів - вуглецевих трубок.

Як правило, нанотрубки використовуються в таких пристроях не окремо, а у вигляді спіралевидних зв'язок або інших складних просторових конфігурацій. У більшості випадків ці конструкції заповнюються робочим тілом - водою або іншими речовинами, здатними розширюватися при додатку тепла або електрики. При розширенні об'єму робочого тіла м'язи скорочуються, імітуючи роботу їх живих аналогів.

Автори статті перебрали декілька варіантів наповнювачів "пряжі" з нанотрубок, поки не зупинилися на синтетичному воску з парафіну. За словами учених, цей матеріал має декілька достоїнств - він добре розширюється при нагріві, хімічно інертний і не розпадається при високих температурах.

Фізики виготовили декілька зв'язок м'язів з туго сплетених нанотрубок, заповнили їх воском і випробували у справі. Для цього учені прикріпили до мускульного волокна мікро-гирю і стали періодично нагрівати його за допомогою лазера.

Результати експерименту уразили Бакмена і його колег - їх мускульне волокно здійснювало понад 1,2 тисяч скорочень в хвилину і піднімало гирю, маса якої перевищувало його власну в 100 тисяч разів. Швидкість роботи мускула можна збільшити в 10 разів, якщо він не скорочуватиметься, а обертатиметься як ротор електродвигуна. Властивості "мускула" не погіршали за 2 мільйони безперервних скорочень, що дозволяє використати цю технологію в промислових цілях.

За словами учених, воскові "м'язи" виявилися надзвичайно ефективними з точки зору енергоспоживання - вони приблизно в чотири рази ефективніші за двигуни внутрішнього згорання і виступають нарівні з потужними електричними моторами. Це відкриває дорогу до широкого промислового застосування пристроїв на базі штучних м'язів.

"Вражаючі здібності нашої "пряжі", як і можливість виготовляти волокна завдовжки в кілометр, дозволяють нам говорити про можливість швидкої комерціалізації цієї технології у вигляді мікродвигунів з сантиметрових "м'язів". З іншого боку, завдання значно ускладнюється, якщо думати про виготовлення великих двигунів, в яких тисячі індивідуальних волокон працюватимуть паралельно", - робить висновок Бакмен. 



Похожие записи:

Погода і гороскоп на 16 листопада
Погода і гороскоп на 16 листопада
В разделе: Астрология
У Україні в ночі заморозки, Дівам краще тримати свої плани в секреті, а Тельцям доведеться поборотися за місце під сонцем 
Голодуюча Тимошенко досягла своєї мети
Голодуюча Тимошенко досягла своєї мети
В разделе: Политика
 Я бачу, що мета, заради якої я починала голодовку досягнута. Вже ніхто не зможе сприймати цю Верховну Раду як легітимну і демократично обрану
Україна виконала зобов
Україна виконала зобов'язання перед МВФ за 2012 рік
В разделе: Экономика
Україна своєчасно і в повному об'ємі розрахувалася по своїх зобов'язаннях за 2012 рік перед МВФ у розмірі 3,5 мільярдів доларів 
Україна продовжить переговори з Росією про ціну на газ
Україна продовжить переговори з Росією про ціну на газ
В разделе: Экономика
Україна і Росія найближчим часом відновлять переговори, що стосуються об'ємів імпорту і ціни російського газу, заявив міністр енергетики і вугільної промисловості України Юрій Бойко. 
Рейтинг: 0 Голосов: 0 1856 просмотров
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

 

Новини України