Znajdź zawartość

Grupa naukowców z University of Illinois informuje na łamach Smart Materials and Structures o stworzeniu sztucznego mięśnia, zdolnego do podniesienia ciężaru o masie do 12 600 razy większej niż jego własna masa. To jednak nie wszystko. Zbudowany z gumy siloksanowej wzmocnionej włóknem węglowym mięsień jest w stanie wytrzymać naprężenia mechaniczne do 60 MPa i wykonać pracę właściwą do 758 J/kg. To 18-krotnie więcej niż jakikolwiek znany mięsień naturalny. Twórcy sztucznego mięśnia udowodnili, że włókno o średnicy 0,4 mm jest w stanie podnieść na wysokość 3,5 centymetra ciężar o wadze 1,9 kg. By to osiągnąć wystarczy włókno potraktować napięciem wynoszącym zaledwie 0,172 V/cm. Możliwości zastosowanie takiego lekkiego i taniego mięśnia są naprawdę bardzo szerokie i rozciągają się od robotyki poprzez protetykę i ortetykę po urządzenia wspomagające pracę człowieka, mówi Catrina Lamuta, jedna z autorek mięśnia. Model matematyczny, który wykorzystaliśmy w naszej pracy, to przydatne narzędzie do projektowania sztucznych mięśni. Pozwala on w pełni zrozumieć znaczenie wszystkich parametrów, które odgrywają rolę w mechanizmie ruchu, dodaje. « powrót do artykułu

Jednym z problemów, jakie muszą rozwiązać konstruktorzy precyzyjnych mechanizmów, jest sposób poruszania drobnymi elementami. Jednak mimo postępującej miniaturyzacji, praca mikromechaników może wkrótce stać się znacznie łatwiejsza. Tak przynajmniej obiecuje firma Artificial Muscle, która pracowała sztuczne mięśnie dla maszyn. Produkt kalifornijskiego przedsiębiorstwa został wykonany z elastomerów o zmiennych właściwościach fizycznych. Materiał opracowany przez Amerykanów nosi nazwę EPAM (ang. Electroactive Polymer Artificial Muscle) i zmienia swą twardość pod wpływem przyłożonego napięcia. Jeśli dodatkowo go ściśniemy za pomocą sprężyny, zmiana napięcia spowoduje ruch ”mięśnia”. W obecnie dostępnych urządzeniach, element wykonawczy o wielkości niemal centymetra ma zakres ruchu wynoszący zaledwie 0,35 mm. Choć to niewiele, wystarczy do poruszania elementami aparatu cyfrowego: według przedstawicieli Artificial Muscle, ich technologia nadaje się już do stabilizacji matrycy, regulacji przysłony, ostrości i zoomu, a nawet wyzwalania migawki. Zalety sztucznych mięśni wydają się oczywiste: łączą one prostotę budowy z szybką i bezszelestną pracą. Ponadto nie pobierają wiele mocy (mniej niż 100 mW), mają dokładność rzędu 0,005 mm i są bardzo wytrzymałe – mogą pracować w temperaturach od -40 do 85 stopni Celsjusza, natomiast ich żywotność wynosi 300 tysięcy cykli roboczych. A kiedy znajdziemy ten wynalazek w naszych telefonach komórkowych i cyfrówkach? Amerykanie milczą...