- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Сегодня, 21 февраля, в журнале «Science» была опубликована статья [1] о принципиально новом способе создания искусственных мышц, на основе обычной рыболовной лески и других подобных полимерных нитей, вообще без использования дорогих или экзотических материалов наподобие углеродных нанотрубок, диоксида ванадия [2] или металлических сплавов с памятью. Причём способ их изготовления совершенно тривиален и доступен в домашних условиях — леска скручивается под нагрузкой, пока не свернётся в спираль, а затем нагревается. При нагревании спираль сокращается, развивая достаточно большое усилие, при остывании удлиняется до исходных размеров.
Искусственное мышечное волокно из нейлона может сокращаться на 49% относительно начальной длины и поднимать вес, в сто раз больший, чем человеческие мышечные волокна такой же толщины и длины. Его удельная механическая мощность достигает 5,3 киловатт на килограмм — это сравнимо [3] с реактивными двигателями самолётов и самыми совершенными современными электродвигателями.
Скорость работы такой мышцы зависит прежде всего от того, насколько быстро она может остывать и нагреваться. Кроме экспериментов с тепловым пистолетом и пассивным воздушным охлаждением, учёные исследовали работу волокон в воде и в атмосфере гелия (у него очень высокая теплопроводность). В таких условиях удалось добиться частоты сокращений в несколько герц:
Такие волокна можно также вплетать в ткань, или плести из них сетки и жгуты, способные сокращаться в ответ на управляющий сигнал или изменение внешних условий. На этом видео показано, как кусок ткани со вплетёнными в него волокнами из нейлона диаметром 0.45 мм поднимает груз в 3 кг. В этом эксперименте волокна нагревали, пропуская ток через находящиеся внутри нейлоновых спиралей проволочки, а не с помощью теплового пистолета.
Сама статья с описанием технологии и экспериментов доступна на сайте журнала Science только за плату, однако можно бесплатно скачать [4] весьма подробные дополнительные материалы и видео.
Автор: ilya42
Источник [5]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/fizika/55572
Ссылки в тексте:
[1] статья: http://www.sciencemag.org/content/343/6173/868.abstract
[2] диоксида ванадия: http://habrahabr.ru/post/207074/
[3] сравнимо: http://en.wikipedia.org/wiki/Power-to-weight_ratio#Heat_engines_and_heat_pumps
[4] скачать: http://www.sciencemag.org/content/343/6173/868/suppl/DC1
[5] Источник: http://habrahabr.ru/post/213433/
Нажмите здесь для печати.