 Новые
искусственные мышцы из нанотехнологической пряжи, пропитанные парафином,
могут поднять вес, более чем в 100 тыс. раз превышающий их собственный,
и сгенерировать в 85 раз больше механической энергии, чем такого же
размера природные мышцы. К такому мнению пришли ученые из Техасского
университета в Далласе и специалисты из их международной команды из
Австралии, Китая, Южной Кореи, Канады и
Бразилии.
Нити
искусственных мышц сплетены из углеродных бесшовные нанотрубок. Эти
полые цилиндры сделаны из того же типа графита, что и грифели обычных
карандашей. Сами по себе нанотрубки могут быть в 10 тыс. раз тоньше
человеческого волоса, но в 100 раз прочнее стали и более эластичные, чем
резина. Они способны расширяться и сжиматься за какие-то миллисекунды и
работать при температурах от минус 200 до плюс
1600.
"Искусственные
мышцы, которые мы разработали, способны к сверхбыстрым сокращениям и
могут обеспечить подъем предметов, в 200 раз тяжелее, чем естественная
мышца такого же размера, - сказал доктор Рэй Боуман, руководитель
группы. - Хотя мы рады, что наше открытие может применяться в разных
областях, но пока эти искусственные мышцы еще непригодны для прямой
замены мышц в человеческом теле".
Новые искусственные
мышцы – это
крученая пряжа из бесшовных нанотрубок, которые пропитаны самым обычным
парафином. Далее парафин нагревают с помощью электрического тока или
светового импульса. Он расширяется, нанотрубка, наполненная им, тоже
увеличивается в объеме, но ее длина при этом уменьшается – так
происходит сокращение.
Исследователи выяснили, что
мощность
энергии сокращения такой нити составляет 4,2 кВт / кг, что в четыре раза
больше отношения мощности двигателя внутреннего сгорания к его
весу.
"Из-за
своей простоты и высокой производительности, эти мышцы из нанотрубок
могут быть использованы в таких разнообразных направлениях, как
роботехника, изготовления медицинских катетеров для инвазивной хирургии,
создание микромоторов, всевозможных клапанов или мембран и даже
игрушек", - сказал доктор Боуман.
По мере продолжения
изучения
свойств, область применения новой пряжи из нанотрубок наверняка будет
все больше и больше расширяться. Уже наметились новые пути внедрения
этого технологического достижения - к примеру, поскольку пряжа эластична
и может быть скручена в нить, то из нее можно соткать полотно. И даже
пошить особую одежду, которая может сама реагировать на температурные и
химические изменения окружающей среды и если надо изменять свою
фактуру.
|
