人間の筋肉を効果的に模倣するナノファイバーを作成

テキサス大学オースティン校とペンシルベニア州立大学のエンジニアは、かつて

筋肉アクチュエーターはブロック共重合体を自己集合させて溶液相および変形プログラム結晶化。この繊維は、結晶領域と非晶質領域が交互に存在する高度に整列したナノ構造で構成されており、哺乳類の骨格筋の規則正しい横紋構造を彷彿とさせます。

ブロック共重合体は線状共重合体ですその高分子は、組成または構造が異なる規則的または統計的に交互の均質なブロックで構成されています。研究者が指摘しているように、筋肉構造を作成するには、作成したポリマーを溶媒に入れてから水を加える必要があります。このポリマーの一部は親水性(水に引き付けられる)であり、他の部分は疎水性(水との接触を避けるように試みます)です。ポリマーの疎水性部分が集まって水から身を守り、繊維構造を作ります。

彼らの仕事の中で、研究者たちは彼らがファイバーは、エネルギーを運動に変換するという点で75%効率的であり、80%多い負荷を運ぶことができ、今日のドライブよりも速い速度と力で回転することができます。さらに、新しいファイバーは損傷することなく9倍に伸ばすことができます。

エンジニアは、開発が見つけるだろうと信じていますロボット工学と医学への応用。たとえば、新しい繊維は、筋肉が弱っている人が動きを取り戻すのを助ける補助的な外骨格に使用できます。さらに、ナノ構造を使用して、手術後に「自己閉鎖包帯」を作成することができます。傷が治った後、そのような包帯は完全に溶解します。

これらの繊維からアームを作成できますこのためにモーターを使用する代わりに、刺激に応答してエネルギーを返すロボット。機械的な制御を使用すると、ロボットのタッチが柔らかくなるため、この方法の方が適しています。

マニッシュ・クマール、コックレル工科大学教授、研究の共著者

表紙画像:テキサス大学オースティン校

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