【碳納米管的肌肉扭曲和轉動】

明道

【碳納米管的肌肉扭曲和轉動】

 

碳納米管紗

一個國際研究小組的研究人員發明了一種新型的人造肌肉由碳納米管線程。

新的結構不同，因為它們可以非常迅速的轉來轉從其他人造肌肉。

新的線程可以發揮重要的作用，在技術，需要機械運動，但在空間有限的傑夫·斯平克斯說，從澳大利亞臥龍崗大學，參與的工作。

例子包括微流控芯片，閥門和機器人。

納米技術，努力創造納米級機械致動器的發展會受到歡迎的。

新的想法是必需的，因為它可以是難以建立常規設備的微小的版本 - 即使它是可能的，這樣的微型版本往往表現不佳。

肌肉，由領導的研究小組在達拉斯的得克薩斯大學的斯平克斯和雷鮑曼，是由薄的碳納米管螺紋，或“紗”。

碳納米管本身捲起的碳片，可以是只有一個原子厚的空心圓柱體。

扭轉結構扭曲的碳納米管，因為它們製作成一個線程的關鍵，斯平克斯。

扭轉產生交織在一起的碳納米管的螺旋結構，他說。

解除與扭曲

研究人員採取長度的碳納米管線程和部分浸入在導電液體（或電解質）。

然後，他們牢牢持有一個線程的每一端，並且它的一端連接到一個電源，例如一個低電壓的電池。

施加在上電時，該線程吸收一些的液體並膨脹。

隨後所產生的腫脹的壓力導致的扭曲結構的部分放鬆，從而創造一個拉伸螺旋彈簧時，所看到的類似的旋轉動作。

在相反的方向旋轉，通過減小所施加的電壓，該結構可以被製成。

 

 

在一個扭曲的碳納米管小組觀察了旋轉附加膠槳的線程。

他們發現，他們可能會產生每毫米螺紋長度約250°的旋轉。

此值大於以前扭轉人工肌肉系統，基於鐵電體，形狀記憶合金或導電的有機聚合物，如權利要求斯賓克斯中所觀察到的是大約1000倍。

而這還不是全部：傳統的電動馬達的輸出功率每單位質量的紗線已經對手。

碳納米管，這通常是僵硬和強勁，但已變得更加靈活紡成紗，這樣的肌肉狀結構，是理想的，因為他們有良好的導電性，補充說：斯平克斯。

我們的工作還表明，我們可以有效地充電線，只需幾伏的電，線程是強大到足以承受較大的權重 - 例如我們重視的是，膠槳線程本身的近2000倍重。 “

推動微型機器人

可能是有用的應用，如微流體泵，閥驅動器和混頻器的結構。

事實上，設置所使用的研究人員（連接到旋轉的紗）的塑料槳是在其自己的權利的一個簡單的混頻器。混合液體的微型和納米尺度是很難的，但芯片上的實驗室診斷將是至關重要的，例如。

其他可能的應用是難以預料的，但我們使用我們的扭轉肌肉一樣，將推動一個微型機器人以同樣的方式推動的細菌鞭毛的可能性迷住了，說：斯平克斯。

現在的團隊 - 這也包括在加拿大的不列顛哥倫比亞省和漢陽大學，韓國首爾大學的科學家 - 希望學習更多的細節和類似肌肉的結構優化紗線的幾何形狀。

它也希望能產生更好的性能，通過調整扭轉角度和直徑的碳納米管扭轉肌肉。

在科學的工作報告。

關於作者

百麗Dumé的特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/oct/14/nanotube-muscles-twist-and-turn#