Istraživači sa Sveučilišta Texas u Dallasu stvorili su snažne unipolarne elektrokemijske mišiće.
Više od 15 godina istraživači izSveučilište Texas u Dallasu i njihovi kolege u Sjedinjenim Državama, Australiji, Južnoj Koreji i Kini stvorili su umjetne mišiće uvijanjem i namatanjem ugljikovih nanocijevi ili polimernih niti. Kad se temperature promijene, ti mišići rade, skupljajući duljinu zagrijavanjem i vraćajući se na izvornu duljinu prilikom hlađenja. Međutim, oni imaju svoja ograničenja.
Elektrokemijski kontrolirani mišići od karbonskih vlakanaNanocijevi (CNT) alternativni su pristup stvaranju brzih, snažnih, umjetnih mišića koji se mogu koristiti u robotici i drugim područjima.
Osobito elektrokemijski kontrolirani mišićiobećavaju jer njihova učinkovitost pretvorbe energije nije ograničena termodinamičkim ograničenjem: mogu se jače stezati i izdržati teška opterećenja bez velike potrošnje energije.
Ali postoje ograničenja za elektrokemijuCNT mišići. Prvo, mišićna ekscitacija je bipolarna, što znači da kretanje mišića, širenje ili kontrakcija mijenja smjer tijekom potencijalnog skeniranja. Potencijal pri kojem hod mijenja smjer je potencijal nultog naboja, a brzina kojom se potencijal mijenja tijekom vremena je potencijalna brzina skeniranja.
Još jedno pitanje: ovaj elektrolit je stabilan samo u određenom rasponu napona. Izvan tog područja elektrolit se uništava.
Kako bi riješili te probleme, istraživačiotkrili su da unutarnje površine spiralnih niti ugljikovih nanocijevi mogu biti obložene specifičnim polimerom koji vodi ione koji sadrži ili pozitivno ili negativno nabijene kemijske skupine.
Ovaj polimerni premaz pretvara bipolarniekscitacija niti ugljikovih nanocijevi u unipolarnu ekscitaciju, gdje mišić djeluje u jednom smjeru kroz cijeli raspon stabilnosti elektrolita. Broj molekula otapala koje svaki ion pumpa u mišić povećava se s povećanjem potencijalne brzine skeniranja za neke unipolarne mišiće, što povećava efektivnu veličinu iona.
Dakle, mišićno putovanje može se povećati za 3,8puta s povećanjem potencijalne brzine skeniranja, dok se mišićno kretanje iz ugljikove nanocijevi bez polimerne prevlake smanjuje 4,2 puta s istim promjenama u potencijalnoj brzini skeniranja.
Čitaj više:
Pronašli smo novu vrstu crne rupe koja se ne uklapa u teoriju relativnosti
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi
Znanstvenici su razvili zamjenu za teoriju relativnosti. Što je bit "teorije svega"?