Stworzył nanowłókien, które skutecznie naśladują ludzkie mięśnie

Tworzyli inżynierowie z University of Texas w Austin i Pennsylvania State University

Siłowniki mięśniowe do samodzielnego montażu z kopolimeru blokowegofaza roztworu i krystalizacja zaprogramowana odkształceniem. Włókna składają się z wysoce wyrównanych nanostruktur z naprzemiennymi obszarami krystalicznymi i amorficznymi, co przypomina uporządkowaną i prążkowaną strukturę mięśni szkieletowych ssaków.

Kopolimer blokowy to kopolimer liniowyktórego makrocząsteczka składa się z regularnie lub statystycznie naprzemiennych jednorodnych bloków, które różnią się składem lub strukturą. Jak zauważają naukowcy, tworzenie struktur mięśniowych wymaga umieszczenia utworzonego polimeru w rozpuszczalniku, a następnie dodania wody. Jedna część tego polimeru jest hydrofilowa (przyciąga wodę), a druga część jest hydrofobowa (unika kontaktu z wodą). Hydrofobowe części polimeru łączą się, aby chronić się przed wodą, tworząc strukturę włókien.

W swojej pracy badacze podają, że ichWłókna są o 75% bardziej wydajne pod względem przekształcania energii w ruch, mogą przenosić o 80% więcej obciążenia i mogą wirować z większą prędkością i siłą niż dzisiejsze napędy. Ponadto nowe włókno jest w stanie rozciągnąć się 9 razy bez uszkodzeń.

Inżynierowie wierzą, że rozwój znajdziezastosowanie w robotyce i medycynie. Na przykład nowe włókna można wykorzystać w pomocniczym egzoszkielecie, który pomaga osobom z osłabionymi mięśniami odzyskać ruch. Ponadto nanostruktury można wykorzystać do stworzenia „samozamykającego się bandaża” po zabiegu. Po zagojeniu się rany taki opatrunek całkowicie się rozpuści.

Możesz stworzyć ramię z tych włókien dlarobot, który będzie reagował na bodźce i zwracał energię, zamiast używać do tego silnika. Tak będzie lepiej, bo dzięki mechanicznemu sterowaniu robot będzie miał delikatniejszy dotyk.

Manish Kumar, profesor w Cockrell School of Engineering i współautor badania

Zdjęcie na okładce: University of Texas w Austin

Czytaj więcej

Chińska sztuczna inteligencja przewiduje przebieg rakiet naddźwiękowych. Strajk odwetowy będzie przed nami

Ujawnia się sekret długowieczności. Chodzi o ekspresję genów, a oto jak możesz na nią wpłynąć

Naukowcy poszukują minerałów do pojazdów elektrycznych na dnie starożytnego oceanu