Vytvorené nanovlákna, ktoré efektívne napodobňujú ľudské svaly

Kedysi tvorili inžinieri z Texaskej univerzity v Austine a Pennsylvánskej štátnej univerzity

svalové aktuátory vlastná montáž blokového kopolyméru doroztoková fáza a deformačne naprogramovaná kryštalizácia. Vlákna sa skladajú z vysoko zarovnaných nanoštruktúr so striedajúcimi sa kryštalickými a amorfnými oblasťami, ktoré pripomínajú usporiadanú a pruhovanú štruktúru kostrového svalstva cicavcov.

Blokový kopolymér je lineárny kopolymérktorého makromolekula pozostáva z pravidelne alebo štatisticky sa striedajúcich homogénnych blokov, ktoré sa líšia zložením alebo štruktúrou. Ako poznamenávajú vedci, vytváranie svalových štruktúr vyžaduje umiestnenie polyméru, ktorý vytvorili, do rozpúšťadla a potom pridanie vody. Jedna časť tohto polyméru je hydrofilná (priťahuje vodu) a druhá časť je hydrofóbna (snaží sa vyhnúť kontaktu s vodou). Hydrofóbne časti polyméru sa zhlukujú, aby sa chránili pred vodou a vytvorili štruktúru vlákna.

Vedci vo svojej práci uvádzajú, že ichvlákna sú o 75 % efektívnejšie z hľadiska premeny energie na pohyb, dokážu uniesť o 80 % väčšiu záťaž a dokážu sa roztočiť väčšou rýchlosťou a silou ako dnešné pohony. Nové vlákno sa navyše dokáže 9-krát natiahnuť bez poškodenia.

Inžinieri veria, že vývoj nájdeuplatnenie v robotike a medicíne. Nové vlákna by mohli byť napríklad použité v pomocnom exoskelete, ktorý pomáha ľuďom s oslabeným svalstvom znovu získať pohyb. Navyše, nanoštruktúry možno použiť na vytvorenie „samozatváracieho obväzu“ po operácii. Po zahojení rany sa takýto obväz úplne rozpustí.

Z týchto vlákien môžete vytvoriť ramenorobot, ktorý bude reagovať na podnety a vráti energiu, namiesto toho, aby na to používal motor. Takto to bude lepšie, pretože s mechanickým ovládaním bude mať robot jemnejší dotyk.

Manish Kumar, profesor na Cockrell School of Engineering a spoluautor štúdie

Titulný obrázok: Texaská univerzita v Austine

Čítaj viac

Čínska AI predpovedá priebeh hypersonických rakiet. Čaká nás odvetný štrajk

Tajomstvo dlhovekosti je odhalené. Všetko je to o génovej expresii a tu je návod, ako ju môžete ovplyvniť

Vedci hľadajú minerály pre elektrické vozidlá na dne starovekého oceánu