Byly vytvořeny umělé svaly nové generace: jsou elektrochemicky řízené

Výzkumníci z Texaské univerzity v Dallasu vytvořili silné unipolární elektrochemické svaly,

které se aktivněji smršťují, když se pohybují rychleji. 

Již více než 15 let vědci zTexaská univerzita v Dallasu a jejich kolegové ve Spojených státech, Austrálii, Jižní Koreji a Číně vytvořili umělé svaly kroucením a navíjením uhlíkových nanotrubiček nebo polymerních vláken. Když se teploty mění, tyto svaly pracují, smršťují se svou délkou při zahřívání a při ochlazování se vrací na původní délku. Mají však svá omezení.

Elektrochemicky řízené svaly z uhlíkových nanotrubic (CNT ) jsou alternativním přístupem k vytváření rychlých, výkonných, umělých svalů, které lze použít v robotice a dalších oborech. 

Elektrochemicky ovládané svaly jsou obzvláště slibné, protože jejich účinnost přeměny energie není omezena termodynamickým limitem: mohouvíce se zmenšují a také vydrží velké zatížení, aniž by spotřebovávaly mnoho energie. 

Za prvé, svalová excitace je bipolární, což znamená, že se mění pohyb, expanze nebo kontrakce svalůPotenciál, při kterém se mění zatáčka Směr je potenciál nulového náboje a rychlost, s jakou se potenciál mění v čase, je potenciální rychlost skenování.

Další otázka: tento elektrolyt je stabilní pouze v určitém rozsahu napětí. Mimo tento rozsah je elektrolyt zničen.

K vyřešení těchto problémů vědci zjistili, že vnitřní povrchy spirálových vláken uhlíkových nanotrubic mohoubýt potažen specifickým iontovým polymerem, který obsahuje kladně nebo záporně nabité chemické skupiny.

Tento polymerní povlak převádí bipolární excitaci vláken uhlíkových nanotrubic na unipolární excitaci, když sval působíPočet molekul rozpouštědla pumpovaných do svalu každým iontem se zvyšuje s potenciální rychlostí skenování některých unipolárních svalů, to se zvyšujeefektivní rozměry.

Cestu svalů lze tedy zvýšit o 3,8krát se zvýšením potenciální rychlosti skenování, zatímco pohyb svalu z uhlíkové nanotrubice bez polymerního povlaku se sníží 4,2krát se stejnými změnami v potenciální rychlosti skenování.

Přečtěte si více:

Nalezen nový druh černé díry, který nezapadá do teorie relativity

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí

Vědci vyvinuli náhradu za teorii relativity. Co je podstatou „teorie všeho“?