Créé des nanofibres qui imitent efficacement les muscles humains

Des ingénieurs de l’Université du Texas à Austin et de l’Université d’État de Pennsylvanie

Actionneurs musculaires auto-assemblage du copolymère séquencé en phase de solution et cristallisation programmable par déformation.Les fibres sont composées de nanostructures bien alignées avec une alternance de régions cristallines et amorphes ressemblant à la structure ordonnée et striée du muscle squelettique des mammifères.

Un copolymère à blocs est un copolymère linéairedont la macromolécule est constituée de blocs homogènes alternant régulièrement ou statistiquement et différant par leur composition ou leur structure. Comme le notent les chercheurs, la création de structures musculaires nécessite de placer le polymère qu'ils ont créé dans un solvant, puis d'ajouter de l'eau. Une partie de ce polymère est hydrophile (attire l'eau) et l'autre partie est hydrophobe (essaye d'éviter le contact avec l'eau). Les parties hydrophobes du polymère se regroupent pour se protéger de l'eau, créant ainsi la structure fibreuse.

Dans leurs travaux, les chercheurs rapportent que leurles fibres sont 75 % plus efficaces en termes de conversion de l'énergie en mouvement, capables de supporter 80 % de charge en plus et peuvent tourner avec une vitesse et une force supérieures à celles des entraînements actuels. De plus, la nouvelle fibre est capable de s'étirer 9 fois sans dommage.

Les ingénieurs pensent que le développement trouveraapplication en robotique et en médecine. Par exemple, les nouvelles fibres pourraient être utilisées dans un exosquelette d'assistance qui aide les personnes dont les muscles sont affaiblis à retrouver le mouvement. De plus, les nanostructures peuvent être utilisées pour créer un "pansement auto-fermant" après la chirurgie. Une fois la plaie cicatrisée, un tel pansement se dissoudra complètement.

Vous pouvez créer un bras à partir de ces fibres pourun robot qui répondra aux stimuli et restituera de l'énergie, au lieu d'utiliser un moteur pour cela. Ce sera mieux ainsi, car avec une commande mécanique, le robot aura un toucher plus doux.

Manish Kumar, professeur à la Cockrell School of Engineering et co-auteur de l'étude

Image de couverture : Université du Texas à Austin

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