Des chercheurs de l’Université du Texas à Dallas ont créé de puissants muscles électrochimiques unipolaires,
Depuis plus de 15 ans, des chercheurs deL'Université du Texas à Dallas et leurs collègues aux États-Unis, en Australie, en Corée du Sud et en Chine ont fabriqué des muscles artificiels en tordant et enroulant des nanotubes de carbone ou des brins de polymère. Lorsque les températures changent, ces muscles travaillent, contractant leur longueur lorsqu'ils sont chauffés et reviennent à leur longueur d'origine lorsqu'ils se refroidissent. Cependant, ils ont leurs limites.
Les muscles à nanotubes de carbone (NTC ) contrôlés électrochimiquement sont une approche alternative à la création de muscles artificiels rapides et puissants qui peuvent être appliqués à la robotique et à d’autres domaines.
Les muscles contrôlés électrochimiquement sont particulièrement prometteurs car leur efficacité de conversion d’énergie n’est pas limitée par une limite thermodynamique : ils peuventrétrécissent davantage et supportent également de lourdes charges sans consommer beaucoup d’énergie.
Tout d’abord, l’excitation musculaire est bipolaire, ce qui signifie que le mouvement, l’expansion ou la contraction musculaire changeLe potentiel auquel le virage change La direction est le potentiel de charge nulle, et la vitesse à laquelle le potentiel change au fil du temps est la vitesse de balayage potentielle.
Autre question: cet électrolyte n'est stable que dans une certaine plage de tension. En dehors de cette plage, l'électrolyte est détruit.
Pour résoudre ces problèmes, les chercheurs ont découvert que les surfaces internes des filaments hélicoïdaux des nanotubes de carbone peuventêtre recouvert d’un polymère ionique spécifique contenant des groupes chimiques chargés positivement ou négativement.
Ce revêtement polymère convertit l’excitation bipolaire des filaments de nanotubes de carbone en excitation unipolaire lorsque le muscle agitLe nombre de molécules de solvant pompées dans le muscle par chaque ion augmente avec la vitesse de balayage potentielle de certains muscles unipolaires, ce qui augmentedimensions effectives.
Ainsi, le voyage musculaire peut être augmenté de 3,8fois avec une augmentation de la vitesse de balayage potentielle, tandis que le mouvement musculaire à partir d'un nanotube de carbone sans revêtement polymère diminue 4,2 fois avec les mêmes changements de la vitesse de balayage potentielle.
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