|
26.09.2021 Штучні м'язи, що активується теплом, можуть піднімати предмети в 5000 разів більше власної ваги | |
Полімери з пам'яттю форми є багатообіцяючими матеріалами в багатьох областях застосування через їх великі розтяжності і відмінне відновлення форми. При розтягуванні або деформації полімери з пам'яттю форми можна не розтягувати, вони повертають свій нормальний стан шляхом впливу тепла. Ці матеріали мають великі перспективи для м'якої робототехніки, інтелектуальних біомедичних пристроїв та здатних до розгортання космічних структур, але до цих пір вони не могли накопичувати достатньо енергії при розтягуванні. Це означає, що вони не виділяють багато енергії при розтягуванні, що обмежує їх використання в задачах, пов'язаних з підняттям або переміщенням предметів.  Дослідник дружина Бао зі Стенфордського університету в Каліфорнії і її команда розробили полімер з пам'яттю форми, який дозволяє роботам самостійно рухати руками, коли полімери нагріваються. Нові полімери можуть піднімати предмети в 5000 разів більше їх власної ваги і зберігати майже в шість разів більше енергії, ніж попередні версії. Нова штучна м'яза має основу з полімеру поліпропіленгліколю, до якої дослідники додали ланки 4,4'-метіленбісфенілмочевіни. У початковому стані полімеру ланцюги матеріалу сплутані і розупорядочені. Розтягування змушувало полімерні ланцюги вирівнюватися і утворювати водневі зв'язки між групами, створюючи надмолекулярні структури, які стабілізували сильно подовжений стан. Потім при нагріванні до 70°C водневі зв'язки знову розриваються, і полімер може повернутися в свій початковий невпорядкований стан, вивільняючи енергію. В ході випробувань полімер можна було розтягнути в п'ять разів у порівнянні з вихідною довжиною і накопичувати до 17,9 джоулів енергії на грам в розширеній формі - в шість разів більше, ніж у більшості інших полімерів з пам'яттю форми. ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: iPhone будуть допомагати своїм власникам боротися з безсонням Щоб продемонструвати його потенційне використання, команда також зробила штучний м'яз, прикріпивши попередньо розтягнутий полімер до верхньої і нижньої руки дерев'яного манекена, при нагріванні матеріал стискається, змушуючи манекен згинати руку до рівня ліктя. Крім рекордної щільності енергії, полімер з пам'яттю форми також недорогий, сировина для його виробництва коштує близько 11 доларів за фунт, а виробничий процес простий, кажуть дослідники. Схожі матеріали: | |
|
| Всього коментарів: 0 | |
|
СВІЖІ ПУБЛІКАЦІЇ
|
|
|