A dallasi Texasi Egyetem kutatói erős unipoláris elektrokémiai izmokat hoztak létre.
Több mint 15 éve a kutatókA dallasi Texasi Egyetem és munkatársaik az Egyesült Államokban, Ausztráliában, Dél-Koreában és Kínában mesterséges izmokat készítettek szén nanocsövek vagy polimer szálak csavarásával és tekercselésével. Amikor a hőmérséklet változik, ezek az izmok működnek, hevítéskor összehúzódnak a hosszuk, és hűtéskor visszatérnek az eredeti hosszúságukhoz. Vannak azonban korlátaik.
Elektrokémiailag szabályozott szénszálas izmokA nanocsövek (CNT) egy alternatív megközelítést jelentenek a gyors, erőteljes, mesterséges izmok létrehozására, amelyeket a robotikában és más területeken is lehet használni.
Különösen az elektrokémiailag szabályozott izmokígéretesek, mert energiaátalakítási hatékonyságukat nem korlátozza a termodinamikai határ: erősebben tudnak összehúzódni, és ellenállnak a nagy terheléseknek is anélkül, hogy sok energiát fogyasztanának.
De vannak korlátai az elektrokémiaiCNT izmok. Először is, az izomgerjesztés bipoláris, ami azt jelenti, hogy az izommozgás, -tágulás vagy -összehúzódás irányt változtat a potenciális szkennelés során. Az a potenciál, amelynél a löket irányát változtatja, a nulla töltés potenciálja, és a potenciál időbeli változásának sebessége a potenciális pásztázási sebesség.
Egy másik kérdés: ez az elektrolit csak egy bizonyos feszültségtartományban stabil. Ezen a tartományon kívül az elektrolit elpusztul.
E problémák megoldására a kutatókazt találta, hogy a szén nanocsövek spirális szálainak belső felülete bevonható speciális ionvezető polimerrel, amely pozitív vagy negatív töltésű kémiai csoportokat tartalmaz.
Ez a polimer bevonat átalakítja a bipoláristszén nanocső szálak gerjesztése unipoláris gerjesztéssé, ahol az izom egy irányba hat az elektrolit stabilitás teljes tartományában. Az egyes ionok által az izomba pumpált oldószermolekulák száma egyes unipoláris izmok potenciális pásztázási sebességének növekedésével nő, ami növeli az ionok effektív méretét.
Így az izommozgás 3,8-mal növelhetőalkalommal a potenciális letapogatási sebesség növekedésével, míg a szén nanocsövekből az izommozgás polimer bevonat nélkül 4,2-szeresére csökken a potenciális letapogatási sebesség azonos változásaival.
Olvass tovább:
Talált egy újfajta fekete lyukat, amely nem illeszkedik a relativitáselméletbe
Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak
A tudósok kifejlesztették a relativitáselmélet helyettesítőjét. Mi a "mindennek az elmélete" lényege?