从普通钓鱼线和缝纫线创造的强大的人工肌肉

达拉斯德克萨斯大学领导的国际团队发现,普通钓鱼线和缝纫线可以廉价地转换为强大的人工肌肉。

德克萨斯大学达拉斯研究人员及其国际合作者从普通聚合物钓鱼线中的各种尺寸进行了人工肌肉。信誉:达拉斯德克萨斯大学

新的肌肉可以更体重提升百倍,并产生比相同的人类肌肉的长度和重量更高的机械动力。每重量,它们可以产生7.1马力每公斤,与喷气发动机相同的机械电源。

在2月21日发表的论文中,研究人员解释说,强大的肌肉是通过扭曲和卷绕高强度聚合物钓鱼线和欧洲杯线上买球缝纫线产生的。UT Dallas的科学家们的艾伦G. MacDiarmid Nanotech Institute与来自澳大利亚,韩国,加拿大,土耳其和中国的大学的科学家合作,实现了进展。

通过温度变化热,肌肉通过温度变化供电,这可以通过吸收光或通过燃料的化学反应来电气地产生。扭转聚合物纤维将其转化为扭转肌肉,可以将重型转子旋转到每分钟超过10,000转。随后的额外扭曲,使得聚合物纤维线圈如同扭曲的橡皮筋类似,产生肌肉,当加热时,沿其长度沿其长度达到速度,并且在冷却时返回其初始长度。如果卷绕比初始聚合物纤维扭曲不同,则肌肉在加热时膨胀。

与天然肌肉相比,仅限约20%,这些新肌肉可以承担约50%的长度。由于肌肉合同并在重型机械载荷下膨胀,肌肉冲程也可逆数百万个循环。

“这些聚合物肌肉的应用机会庞大,”罗伯特A.韦尔奇·韦尔奇尊敬的董事会在UT达拉斯和纳米教堂研究所主任中,说道,“罗伯特·莱科斯博士说。“今天的最先进的人形机器人,假肢和可穿戴的外骨骼受电动机和液压系统的限制,其尺寸和重量限制了灵巧,力产生和工作能力。”

Baughman表示,肌肉可用于寻求超人优势的应用,例如机器人和外骨骼。扭转一系列聚乙烯钓鱼线,其总直径仅大约10倍,比人发大约10倍,产生卷绕的聚合物肌肉,可以提升16磅。Baughman说,类似于如何配置自然肌肉的配置,一百个这些聚合物肌肉可以提升约0.8吨。

在相反的极端,独立地操作,其直径小于人类头发卷曲聚合物肌肉可能会带来生命状面部表情来人形机器人伴侣用于微创机器人显微老年人和灵巧的能力。此外,他们可以将微型“实验室放在芯片上”,以及用于传达从远程机器人手到人手的传感器的触摸感的装置。

聚合物肌肉通常通过使用市售的缝纫线上的金属涂层或使用与肌肉一起扭曲的金属线来电阻通过电阻加热来电。然而,对于其他应用,肌肉可以通过环境温度变化来自我支持,称为这项研究的铅作者。

“我们从聚合物肌肉中编织纺织品,其毛孔可逆地打开和接近温度的变化。这提供了舒适调整服装的未来可能性,”Haines表示,他在Baughman的实验室开始作为一个高中学生进行夏天。通过纳米爆发器计划研究,博恩曼发起。Haines赢得了Ut Dallas的本科物理学位,现在是材料科学与工程的博士生。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

该研究小组还展示了使用环保动力肌肉的可行性温室或建筑物的关闭windows的响应环境温度的变化,从而消除电力或嘈杂和昂贵的电机需要自动开启。

来源:http://www.utdallas.edu/

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或您想要添加此新闻故事的任何内容?

留下您的反馈意见
提交