Létrehozott nanoszálakat, amelyek hatékonyan utánozzák az emberi izmokat

Az austini Texasi Egyetem és a Pennsylvania State University mérnökei korábban alkottak

izomműködtetők blokk-kopolimer önszerelése beoldatfázis és deformációval programozott kristályosítás. A rostok erősen összehangolt nanostruktúrákból állnak, váltakozó kristályos és amorf régiókkal, amelyek az emlős vázizomzatának rendezett és harántcsíkolt szerkezetére emlékeztetnek.

A blokk-kopolimer egy lineáris kopolimeramelynek makromolekulája szabályosan vagy statisztikailag váltakozó homogén blokkokból áll, amelyek összetételükben vagy szerkezetükben különböznek egymástól. Ahogy a kutatók megjegyzik, az izomszerkezetek létrehozásához az általuk létrehozott polimert oldószerbe kell helyezni, majd vizet kell hozzáadni. Ennek a polimernek az egyik része hidrofil (vonzza a vizet), a másik része pedig hidrofób (megpróbálja elkerülni a vízzel való érintkezést). A polimer klaszter hidrofób részei egyesülnek, hogy megvédjék magukat a víztől, létrehozva a szálszerkezetet.

Munkájuk során a kutatók arról számolnak be, hogy az őa szálak 75%-kal hatékonyabbak az energia mozgássá alakításában, 80%-kal nagyobb terhelést képesek elviselni, és nagyobb sebességgel és erővel tudnak pörögni, mint a mai hajtások. Ráadásul az új szál 9-szeres nyúlásra képes sérülés nélkül.

A mérnökök úgy vélik, hogy a fejlesztés megtaláljaalkalmazása a robotikában és az orvostudományban. Az új rostokat például egy segítő exoskeletonban lehetne használni, amely segít a legyengült izomzatú embereknek visszanyerni a mozgást. Ezenkívül a nanostruktúrák segítségével "önzáró kötést" lehet létrehozni a műtét után. A seb gyógyulása után az ilyen kötszer teljesen feloldódik.

Ezekből a szálakból kart hozhat létreegy robot, amely reagál az ingerekre és energiát ad vissza, ahelyett, hogy motort használna erre. Jobb lesz így, mert mechanikus vezérléssel lágyabb tapintású lesz a robot.

Manish Kumar, a Cockrell School of Engineering professzora és a tanulmány társszerzője

Borítókép: University of Texas at Austin

Olvass tovább

A kínai mesterséges intelligencia megjósolja a hiperszonikus rakéták menetét. A megtorló sztrájk következik

Feltárul a hosszú élet titka. Minden a génexpresszióról szól, és itt van, hogyan befolyásolhatja azt

A tudósok ásványi anyagok után kutatnak elektromos járművekhez egy ősi óceán fenekén