Spinnen Angelschnur und Faden in Super-Leistungsstarke künstliche Muskeln
Forscher haben einen Weg gefunden, Angelschnüre und Nähfäden zu kräftigen künstlichen Muskeln zu drehen. Obwohl sie aus einem einzigen Material mit einem einfachen Design konstruiert sind, gibt es ein Potenzial für diese Polymer-basierten Muskeln, eine breite Palette von Anwendungen zu haben.
"Die Anwendungsmöglichkeiten für diese Polymermuskeln sind enorm", sagte Studienautor Ray Baughman, Professor für Chemie an der Universität von Texas in Dallas, in einer Pressemitteilung. "Heutige fortschrittlichste humanoide Roboter, Prothesen und tragbare Exoskelette sind durch Motoren und hydraulische Systeme begrenzt, deren Größe und Gewicht die Geschicklichkeit, Krafterzeugung und Arbeitsfähigkeit einschränken. "
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In einem am 21. Februar in der Zeitschrift Science veröffentlichten internationalen Forscherteam um Baughman und seine Kollegen beschreiben, wie sie hochfeste Polymerfasern - wie sie in Angelschnüren und Nähgarnen vorkommen - in künstliche Muskeln verwandelt haben, die Lasten 100-mal schwerer anheben können als menschliche Muskeln mit gleichem Gewicht und gleicher Länge.
Durch das Drehen und Aufwickeln der Fasern erzeugten die Forscher kleine künstliche Muskeln, die auf Temperaturänderungen reagieren, die durch verschiedene Stimuli ausgelöst werden - Elektrizität, Absorption von Licht oder chemische Reaktionen. Abhängig davon, wie die Fasern gewickelt sind, können die Muskeln so eingestellt werden, dass sie sich beim Erwärmen dehnen oder zusammenziehen. Diese Muskelaktion kann in einer Reihe von Situationen eingesetzt werden.
Anzeige"Wir haben Textilien aus den Polymermuskeln gewebt, deren Poren sich bei Temperaturänderungen reversibel öffnen und schließen. Dies bietet die zukünftige Möglichkeit der Anpassung von Kleidung ", sagte Carter Haines, Hauptautor der Studie, in einer Pressemitteilung.
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AdvertisementWerbungObwohl die Muskeln normalerweise durch Strom erzeugt Wärme betrieben werden, können sie auch auf Änderungen reagieren die Temperatur der Umgebung. Auf diese Weise könnten künstliche Muskeln Fensterläden an einem heißen Tag schließen oder sie öffnen, wenn sie abkühlen, wodurch Energie gespart wird, ohne dass zusätzliche Elektrizität benötigt wird, um sie zu bedienen.
Einer der wichtigsten Vorzüge der künstlichen Muskeln ist ihre Stärke. Wenn man zusammenarbeitet, können hundert Bündel gedrehter Angelschnüre - jedes Bündel nur 10 Mal größer als ein menschliches Haar - mehr als eine halbe Tonne heben. Gleichzeitig können künstliche Muskeln, die kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares sind, lebensnahe Gesichtsausdrücke auf Roboter erzeugen oder auf Berührung reagieren.
Die künstlichen Muskeln sind noch nicht für die reale Welt bereit, aber in ein paar Jahren wirst du vielleicht ein Shirt tragen, das sich an deine Temperatur anpasst, dich abkühlt oder warm hält - das ultimative Muscle-Tee.
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