Vislijn en draad spinnen in superkrachtige kunstmatige spieren
Onderzoekers hebben een manier ontdekt om vislijn en naaigaren in krachtige kunstmatige spieren te laten draaien. Hoewel ze zijn opgebouwd uit een enkel materiaal met een eenvoudig ontwerp, is er potentieel voor deze op polymeren gebaseerde spieren om een breed scala aan toepassingen te hebben.
"De toepassingsmogelijkheden voor deze polymere spieren zijn enorm," zei studie-auteur Ray Baughman, hoogleraar scheikunde aan de Universiteit van Texas in Dallas, in een persbericht. "De meest geavanceerde humanoïde robots van tegenwoordig, prothetische ledematen en draagbare exoskeletten worden beperkt door motoren en hydraulische systemen, waarvan de grootte en het gewicht handigheid, krachtopwekking en werkvermogen beperken. “
advertentieAdvertentieLees meer: Inzicht in uw kunstmatige knie »
In een artikel gepubliceerd op 21 februari in het tijdschrift Science, een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Baughman en zijn collega's beschrijf hoe zij hoogwaardige polymeervezels, zoals die welke in vislijnen en naaigaren worden aangetroffen, worden omgezet in kunstmatige spieren die ladingen kunnen heffen die 100 keer zwaarder zijn dan menselijke spieren van hetzelfde gewicht en dezelfde lengte.
Door de vezels te draaien en op te rollen, creëerden onderzoekers kleine kunstmatige spieren die reageren op veranderingen in temperatuur veroorzaakt door verschillende stimuli - elektriciteit, de absorptie van licht of chemische reacties. Afhankelijk van hoe de vezels zijn opgerold, kunnen de spieren worden ingesteld om te rekken of samentrekken bij verwarming. Deze spieractie kan in een aantal situaties worden toegepast.
Advertentie"We hebben textiel geweven van de polymeerspieren waarvan de poriën reversibel openen en sluiten met temperatuurverschillen. Dit biedt de toekomstige mogelijkheid om kleding te passen die comfortabel is, "aldus Carter Haines, hoofdauteur van de studie, in een persbericht.
Gerelateerd nieuws: Wat 'Smart Fabrics' betekenen voor de toekomst van de gezondheid »
AdvertisementAdvertisementHoewel de spieren normaal gesproken worden aangedreven door elektriciteit opgewekte warmte, kunnen ze ook reageren op veranderingen in de temperatuur van de omgeving. Op deze manier kunnen kunstmatige spieren de luiken sluiten op een warme dag of ze openen wanneer ze afkoelen, waardoor energie wordt bespaard zonder dat er extra elektriciteit nodig is om ze te bedienen.
Een van de belangrijkste troeven van de kunstmatige spieren is, passend, hun sterkte. Door samen te werken, kunnen honderd bundels verwrongen vislijnen - elke bundel slechts 10 keer groter dan een mensenhaar - meer dan een halve ton optillen. Tegelijkertijd kunnen kunstmatige spieren die kleiner zijn dan de diameter van een mensenhaar, levensechte gezichtsuitdrukkingen op robots aansturen of reageren op aanraking.
De kunstmatige spieren zijn nog niet helemaal klaar voor de echte wereld, maar over een paar jaar zul je merken dat je een shirt draagt dat zich aanpast aan de temperatuur om je heen, je afkoelt of je warm houdt - het ultieme spier-tee.
Wanneer de verwarming is ingeschakeld: Hoe verhitting te voorkomen »
