Süsinikkiust tehislihased võivad nende kaalu tõsta 12 000 korda

Tänapäeval kasutab enamik roboteid ja masinaid, mis peavad liikuma, selleks mootoreid. Tulevikus võivad nad kasutada kunstlikke lihaseid, mis töötavad rohkem nagu meie enda bioloogilised versioonid. Illinoisi ülikooli mehaanikateaduse ja tehnika osakonna teadlased on selle põhjal loonud uue kunstliku lihase kujunduse keritud süsinikkiud ja kumm. Nad ütlevad, et see materjal võib oma kaalu tõsta rohkem kui 12 000 korda.

Keermestatud kunstlihased pole täiesti uus idee, kuid teised meeskonnad on kasutanud nailonkiude. Illinoisi ülikooli meeskond uskus, et mitmekülgsema alusmaterjaliga on võimalikud suuremad tugevuse ja kaalu suhted. Nad valisid süsinikkiudu selle kõrge tõmbetugevuse ja väikese kaalu tõttu. Nad ühendasid süsinikkiudu polüdimetüülsiloksaani (PDMS) kummiga, seejärel keerasid materjali kokku, et luua lihas, mis suudab kokku tõmbuda ja lõõgastuda.



Nagu teie lihased, reageerib ka kunstlik lihas elektrivoolule. Mehhanism on siiski üsna erinev. Vool soojendab kummist komponenti ja surub süsinikkiust kiud lahti. See põhjustab spiraali laienemist väljapoole, seega kokkutõmbumist pikisuunas. Teadlased leidsid ka, et lihased tõmbuvad kokku vedela heksaaniga kokkupuutel, kuid elektrivool on mõnevõrra otstarbekam.

Videol näete töötamas keerdunud kunstlihast, mille läbimõõt on vaid 0,4 mm. See tõstab poole galloni vett, mis kaalub 12 600 korda rohkem kui see. Kokkutõmbumiseks kulus vaid 0,172 volti sentimeetri kohta. See on vaid üks süsinikkiust lihase versioon. Kunstlihas on võimeline 758 džauli töö kohta kilogrammi kohta, mis on 18 korda suurem kui teie bioloogilised lihased.



Meeskonna sõnul peaks see suutma kujundada materjalist erinevaid versioone, mis sobivad erinevate ülesannete täitmiseks. Näiteks võib olla võimalik tõsta vähem kaalu, kuid teha seda kiiremini. Nagu võite märgata, näidatakse videot 4 korda tavapärasel kiirusel. Niisiis, süsinikkiust lihas on teie omaga võrreldes endiselt üsna aeglane. Lihase kiirendamine, isegi kui see on vähem võimas, võib olla sobiv kompromiss.

Neid kunstlikke lihaseid võiks kasutada inimese abivahendites, näiteks motoriseeritud eksoskelettides, mis aitavad inimestel raskeid esemeid tõsta ja vigastustest taastuda. Samuti võiksid nad leida tee robotitesse ja kui tulevikul on midagi vaja, on need robotid, mis on 18 korda tugevamad kui inimesed. See ei saa kuidagi valesti minna.

Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com