Forskere ved University of Texas i Dallas har skabt kraftige unipolære elektrokemiske muskler,
I mere end 15 år har forskere fraUniversity of Texas i Dallas og deres kolleger i USA, Australien, Sydkorea og Kina har lavet kunstige muskler ved at dreje og vikle kulstofnanorør eller polymerstrenge. Når temperaturen ændrer sig, arbejder disse muskler, trækker sig sammen, når de opvarmes, og vender tilbage til deres oprindelige længde, når de køles ned. De har dog deres begrænsninger.
Elektrokemisk kontrollerede kulstofnanorør (CNT ) muskler er en alternativ tilgang til at skabe hurtige, kraftfulde, kunstige muskler, der kan anvendes i robotik og andre områder.
Elektrokemisk kontrollerede muskler er særligt lovende, fordi deres energiomdannelseseffektivitet ikke er begrænset af en termodynamisk grænse: de kankrympe mere og også modstå tunge belastninger uden at forbruge meget energi.
For det første er muskelexcitation bipolar, hvilket betyder, at muskelbevægelse, ekspansion eller sammentrækning ændresDet potentiale, hvormed drejningen ændrer sig Retningen er nulladningspotentialet, og den hastighed, hvormed potentialet ændres over tid, er den potentielle scanningshastighed.
Et andet spørgsmål: denne elektrolyt er kun stabil i et bestemt spændingsområde. Uden for dette område ødelægges elektrolytten.
For at løse disse problemer fandt forskerne, at de indre overflader af de spiralformede filamenter af kulstofnanorør kanvære belagt med en specifik ionisk polymer, der indeholder enten positivt eller negativt ladede kemiske grupper.
Denne polymerbelægning omdanner den bipolære excitation af kulstofnanorørfilamenterne til unipolær excitation, når musklen virkerAntallet af opløsningsmiddelmolekyler, der pumpes ind i musklen af hver ion, stiger med den potentielle scanningshastighed for nogle unipolære muskler, dette øgeseffektive dimensioner.
Således kan muskelrejser øges med 3,8gange med en stigning i den potentielle scanningshastighed, mens muskelbevægelsen fra en kulstofnanorør uden en polymercoating falder 4,2 gange med de samme ændringer i den potentielle scanningshastighed.
Læs mere:
Fundet en ny slags sort hul, der ikke passer ind i relativitetsteorien
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Forskere har udviklet en erstatning for relativitetsteorien. Hvad er essensen af "teorien om alt"?