Laget nanofibre som effektivt etterligner menneskelige muskler

Ingeniører fra University of Texas i Austin og Pennsylvania State University pleide å lage

muskel aktuatorer selvmontering av blokk kopolymer innløsningsfase og deformasjonsprogrammert krystallisering. Fibrene er sammensatt av svært justerte nanostrukturer med alternerende krystallinske og amorfe regioner, som minner om den ordnede og tverrstripete strukturen til pattedyrskjelettmuskulaturen.

En blokkkopolymer er en lineær kopolymerhvis makromolekyl består av regelmessig eller statistisk alternerende homogene blokker som er forskjellige i sammensetning eller struktur. Som forskerne bemerker, krever å skape muskelstrukturer å plassere polymeren de skapte i et løsemiddel, og deretter tilsette vann. Den ene delen av denne polymeren er hydrofil (tiltrekker seg vann) og den andre delen er hydrofob (prøver å unngå kontakt med vann). De hydrofobe delene av polymeren samles for å beskytte seg mot vann og skaper fiberstrukturen.

I sitt arbeid rapporterer forskerne at deresfibre er 75 % mer effektive når det gjelder å konvertere energi til bevegelse, i stand til å bære 80 % mer belastning, og kan spinne med større hastighet og kraft enn dagens drivverk. I tillegg er den nye fiberen i stand til å strekke seg 9 ganger uten skade.

Ingeniører tror at utviklingen vil finneanvendelse innen robotikk og medisin. For eksempel kan de nye fibrene brukes i et assisterende eksoskjelett som hjelper personer med svekkede muskler å få tilbake bevegelsen. I tillegg kan nanostrukturer brukes til å lage en "selvlukkende bandasje" etter operasjonen. Etter at såret har grodd, vil en slik bandasje oppløses fullstendig.

Du kan lage en arm ut av disse fibrene foren robot som vil reagere på stimuli og returnere energi, i stedet for å bruke en motor til dette. Det blir bedre på denne måten, for med mekanisk styring vil roboten få en mykere berøring.

Manish Kumar, professor ved Cockrell School of Engineering og medforfatter av studien

Forsidebilde: University of Texas i Austin

Les mer

Kinesisk AI forutsier forløpet til hypersoniske missiler. gjengjeldelsesstreiken vil være i forkant

Hemmeligheten bak lang levetid avsløres. Alt handler om genuttrykk, og her er hvordan du kan påvirke det

Forskere leter etter mineraler til elektriske kjøretøy på bunnen av et eldgammelt hav