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研究:尼龍絲可制造人造肌肉 或用于機(jī)器人制作
2014/2/26 10:45:45 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關(guān)閉】
核心提示:研究:尼龍絲可制造人造肌肉 或用于機(jī)器人制作尼龍絲這種令人意料之外的功用,是在本周出版的美國《科學(xué)》雜志中公布的,而這項(xiàng)研究的參與者則是在美國德克薩斯州大學(xué)達(dá)拉斯分校工作的巴西科學(xué)家們。
這項(xiàng)研究由Roy Baughman領(lǐng)導(dǎo),他是在這項(xiàng)領(lǐng)域中對(duì)世界貢獻(xiàn)最大的科學(xué)家之一。同時(shí),另外兩位科學(xué)家Mnica Jungde Andrade與Mrcio Lima在美國相關(guān)機(jī)構(gòu)攻讀完博士后課程,也加盟了這項(xiàng)新研究。
研究顯示,能夠成為制作人造肌肉材料的最重要特征,就是此材料有能力在儲(chǔ)存大量能量的同時(shí)以同樣的方式保持肌肉的活性。
另一個(gè)重要的指標(biāo)就是這個(gè)制作材料的可逆轉(zhuǎn)性。因?yàn)檠芯匡@示,除非一種材料在經(jīng)歷幾千次儲(chǔ)存與釋放能量的過程中完全不損失其性能,否則就無法保持其強(qiáng)大的收縮力以保持肌肉活性。
在攻克這一難關(guān)的過程中,科學(xué)家們其實(shí)已經(jīng)使用了許多材料進(jìn)行人造肌肉實(shí)驗(yàn)?茖W(xué)家們起初使用碳納米管來進(jìn)行人造肌肉實(shí)驗(yàn),他們將該材料加熱,并且像真正的肌肉一樣舉起重物,但是許多實(shí)驗(yàn)材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻并不理想。
Mrcio Lima向記者解釋道,解開這個(gè)謎題的關(guān)鍵就是研究員們找到了某些纖維材料的熱膨脹系數(shù)為負(fù),這就相當(dāng)于在加熱材料和冷卻材料的過程中,只要控制好與應(yīng)用好材料溫度的變化,就能夠準(zhǔn)確地在材料的運(yùn)動(dòng)過程中保持材料的可逆轉(zhuǎn)性。
他說道:“我們發(fā)現(xiàn)將纖維擰在一起形成一個(gè)彈簧或者線圈的形狀能夠放大使用效果。之后我們又實(shí)驗(yàn)了許多更加便宜的纖維材料,也達(dá)到了很好的效果,尼龍絲就是其中一種。”
這種材料的最大好處就是在于價(jià)格便宜,因?yàn)檫@種尼龍絲每斤只需花費(fèi)15雷亞爾。而且在實(shí)驗(yàn)中,這種尼龍絲所制作的人造肌肉,在100攝氏度溫度變化內(nèi)的承重效果,比人體肌肉的性能要強(qiáng)84倍之多。
在未來,這種新型技術(shù)可能會(huì)應(yīng)用于機(jī)器人制作、生物醫(yī)學(xué)工程(例如制造承重性能強(qiáng)大的假肢等等),甚至在紡織行業(yè)也可以應(yīng)用。例如,在嚴(yán)熱或寒冷的天氣中,你可以打開或關(guān)閉衣服上用該尼龍絲科技制成的“氣孔”,以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。 中國網(wǎng) -
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