Создаются искусственные сверхсильные и прочные мышцы

человеческий скелет мышцы рентген

Три разные и независимые группы исследователей разработали чрезвычайно мощные искусственные мышцы. Они утверждают, что мышцы могут поднимать в 1000 раз больше собственного веса. Синтетические мышцы построены в виде спирали или спиральных волокон, которые, подобно природным мышцам могут растягиваться и сокращаться.

Эти искусственные мышцы могут быть использованы для различных отраслей промышленности. Промышленные отрасли могли бы использовать их для своей робототехники; отрасли медицинской техники могут использовать их для будущих протезов конечностей; и военные могли бы использовать их для создания суперсолдат, которые в 1000 раз сильнее своих противников. Исследователи заявили, что даже индустрия моды может использовать их для создания смарт-одежды, способной реагировать на погоду.

Искусственные мышцы могут быть получены из недорогого материала

Все три команды получили свои собственные искусственные мышцы, используя один и тот же руководящий принцип: их искусственные вещества должны быть в состоянии растягиваться, как это делают мышцы. Эта идея была разработана и впервые разработана Рэем Боугманом, экспертом по нанотехнологиям в Техасском университете в Далласе, и его коллегами. Они опубликовали свои выводы в журнале Science.

Боугман и другие исследователи обнаружили, что даже бытовые материалы, такие как швейные нитки и рыболовная леска можно скрутить, чтобы создать структуру похожую на мышцы. Эти искусственные структуры могут даже поднимать вес, который в 100 раз тяжелее, чем тот с которым обычно могут работать естественные мышцы.

Используя эту идею, Боугман и его команда разработали более прочные волокна с использованием относительно недорогих материалов, таких как бамбук или шелк. Этот материал был покрыт специальной оболочкой, которая могла реагировать на электрохимические или температурные изменения. Реакция заставляет мышцу двигаться или сокращаться по мере необходимости.

Боугман заявил, что этот материал можно использовать при создании смарт-одежды. Они продемонстрировали это в одном эксперименте, аккуратно связав искусственные мышечные волокна в ткани, которые благодаря волокнам могли реагировать на влагу, становясь более проницаемыми.

«Можно представить, что такой текстиль может быть более открытым или более изолирующим», сказал Самех Тауфик из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн. Тауфик не входил в исследовательскую группу Боугмана.

Другие исследователи проложили свой путь к искусственным мышечным волокнам

Цзинкай Юань, материаловед из Университета Бордо, возглавил вторую исследовательскую группу. Юань и его коллеги создали свои собственные искусственные мышечные волокна, используя полимер и графен, материал, который прочнее алмаза.

Третью группу возглавляет Мехмет Каник, ученый из Массачусетского технологического института. Каник и его коллеги создали материал, который самопроизвольно скручивался, подобно усикам растения. Каник и его команда продемонстрировали свои искусственные мышцы, создав искусственный бицепс. Когда к волокнам было приложено тепло, они смогли поднять небольшую гантель.

Каник и его коллеги считают, что их волокна могут поднимать предметы в 650 раз превышающие их собственный вес, и обладают сопротивляемостью к нескольким тысячам расширений и сокращений.

Тауфик утверждает, что искусственным мышцам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем их смогут использовать частные предприятия. Эффективность искусственных мышц еще нужно значительно улучшить. Несмотря на их силу, только около трех процентов энергии, вложенной в искусственные мышцы, используется волокнами. Остальное, по словам Тауфика, уходит в тепло.

Когда исследовательские группы смогут решить эту проблему эффективности, Тауфик полагает, что искусственные мышцы могут обеспечить более дешевые и простые альтернативы для многих громоздких электронных двигателей, используемых сегодня многими устройствами.

Источник: newscientist.com/article/2209494-superstrong-artificial-muscle-can-lift-1000-times-its-own-weight/

Эта запись опубликована в Среда, 13 мая, 2020 - 11:32. Вы можете оставить комментарий.

 
 

Оставить комментарий

 

Внимание! Ваш комментарий будет опубликован только после проверки на спам.

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :schu: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :njam: :mrgreen: :lol: :laila: :idea: :grin: :gaf: :foto: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: