ابتكر الباحثون في جامعة تكساس في دالاس عضلات كهروكيميائية قوية أحادية القطب ،
لأكثر من 15 عامًا ، عمل باحثون منصنعت جامعة تكساس في دالاس وزملاؤهم في الولايات المتحدة وأستراليا وكوريا الجنوبية والصين عضلات اصطناعية عن طريق لف ولف الأنابيب النانوية الكربونية أو خيوط البوليمر. عندما تتغير درجات الحرارة ، تعمل هذه العضلات ، وتتقلص طولها عند تسخينها وتعود إلى طولها الأصلي عند التبريد. ومع ذلك ، لديهم حدودهم.
تعد عضلات الأنابيب النانوية الكربونية التي يتم التحكم فيها كهروكيميائيا (CNT ) طريقة بديلة لإنشاء عضلات اصطناعية سريعة وقوية يمكن تطبيقها في الروبوتات وغيرها من المجالات.
تعتبر العضلات التي يتم التحكم فيها كهروكيميائيا واعدة بشكل خاص لأن كفاءة تحويل الطاقة لا تقتصر على حد ديناميكي حراري: يمكنها ذلكيتقلص أكثر ويتحمل أيضا الأحمال الثقيلة دون استهلاك الكثير من الطاقة.
أولا ، إثارة العضلات ثنائية القطب ، مما يعني أن حركة العضلات أو تمددها أو تقلصها تتغيرالإمكانات التي يتغير عندها المنعطف الاتجاه هو جهد الشحنة الصفرية ، والمعدل الذي يتغير به الجهد بمرور الوقت هو معدل المسح المحتمل.
سؤال آخر: هذا المنحل بالكهرباء مستقر فقط في نطاق جهد معين. خارج هذا النطاق ، يتم تدمير المنحل بالكهرباء.
لحل هذه المشاكل ، وجد الباحثون أن الأسطح الداخلية للخيوط الحلزونية للأنابيب النانوية الكربونية يمكنتكون مغلفة ببوليمر أيوني محدد يحتوي إما على مجموعات كيميائية موجبة أو سالبة الشحنة.
يحول طلاء البوليمر هذا الإثارة ثنائية القطب لخيوط الأنابيب النانوية الكربونية إلى إثارة أحادية القطب عندما تعمل العضلاتيزداد عدد جزيئات المذيب التي يتم ضخها في العضلات بواسطة كل أيون مع معدل المسح المحتمل لبعض العضلات أحادية القطب ، وهذا يزيدأبعاد فعالة.
وبالتالي ، يمكن زيادة حركة العضلات بمقدار 3.8مرات مع زيادة سرعة المسح المحتملة ، بينما تقل حركة العضلات من أنبوب نانوي كربوني بدون طلاء بوليمر بمقدار 4.2 مرة مع نفس التغييرات في سرعة المسح المحتملة.
قراءة المزيد:
تم العثور على نوع جديد من الثقوب السوداء لا يتناسب مع نظرية النسبية
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون
طور العلماء بديلًا لنظرية النسبية. ما هو جوهر "نظرية كل شيء"؟