1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

ماهیچه‌های انعطاف‌پذیر با نخ‌های نانولوله‌ای

کلمات کلیدی : ماهیچه‌ مصنوعی - دانشگاه تگزاس تاریخ خبر : 1392/02/23 تعداد بازدید : 3502

یک گروه بین‌المللی از محققان به رهبری ری باخمن از دانشگاه تگزاس نوع جدیدی از ‏ماهیچه مصنوعی ساخته است که از نخ‌هایی از رشته‌های نانولوله کربنی درهم‌پیچیده‌ی ‏آغشته به موم پارافین تشکیل شده است.

یک گروه بین‌المللی از محققان به رهبری ری باخمن از دانشگاه تگزاس نوع جدیدی از ‏ماهیچه مصنوعی ساخته است که از نخ‌هایی از رشته‌های نانولوله کربنی درهم‌پیچیده‌ی ‏آغشته به موم پارافین تشکیل شده است. این ساختارهای محرک جدید از این لحاظ که نیاز ‏به الکترولیت خارجی برای عمل کردن ندارند، با افزاره‌های ساخته شده قبلی متفاوت هستند. ‏

این ماهیچه‌ها می‌توانند 100 هزار برابر وزن‌شان را جابجا کنند، بی‌نهایت سریع منبسط و ‏منقبض شوند، و در گستره دمایی وسیعی عمل کنند. چنین خواصی می‌تواند آنها را برای ‏استفاده در گستره‌ای از کاربردها از قبیل روبات‌های انسان‌نما، منسوجات هوشمند و ‏موتورهای چرخشی پیشرفته ایده‌آل کند.‏

این گروه برای ساخت این ماهیچه‌های مصنوعی، ابتدا جنگلی از نانولوله‌های کربنی رشد ‏داد که بصورت عمودی هم‌راستا بودند. این محققان سپس صفحه نازکی از دسته‌های ‏نانولوله‌ای را از این جنگل بیرون کشیده و برای ساخت نخی حاوی مارپیچ‌هایی از ‏نانولوله‌های کربنی درهم تنیده، آن را درهم پیچاندند. در مرحله بعد، آنها این نخ را با موم ‏پارافین مذاب مخلوط کردند.‏

filereader.php?p1=main_fe4655e91ffb62082
تصویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشگر ‏‎(SEM)‎‏ از یک نخ نانولوله کربنی ‏پر شده از موم پارافین کاملا مارپیچی.  ‏

سپس انتهای هر رشته از این نخ به یک منبع توان متصل شد. موقعی که یک ولتاژ اعمال ‏شد، موم گرم و منبسط شد. فشار ایجاد شده در نتیجه این انبساط سبب منقبض و بطور جزئی ‏باز شدن این نخ درهم‌پیچیده می‌شود و درنتیجه یک کنش چرخشی مشابه آنچه موقع کشیدن ‏یک فنر مارپیچی دیده می‌شود، ایجاد می‌کند. این نخ در جهت مخالف آنچه موم پارافین ‏سرد می‌شود، می‌چرخد.
 ‏
ماهیچه‌های مصنوعی ساخته شده قبلی بطور مشابه کار می‌کنند، اما آنها بر نانولوله‌‌ها ‏غوطه‌ور در یک الکترولیت مایع متکی بودند. باخمن توضیح می‌دهد که استفاده از موم ‏پارافین بطور موثری نیاز به چنین مایع رسانای خارجی را از بین می‌برد.
 ‏
او می‌گوید: «این نانورشته‌های آغشته به موم پارافین همچنین می‌توانند اجسامی هزار برابر ‏سنگین‌تر از وزن‌شان را جابجا کنند و در مقایسه با ماهیچه‌های طبیعی با همان اندازه، در مدت ‏انقباض، 85 برابر توان مکانیکی بیشتری تولید می‌کند.»
 ‏
مارپیچی بودن این نخ نانولوله‌ای ضریب انبساط گرمایی‌اش را حتی بدون موم پرکننده تا ‏‏10 برابر افزایش می‌دهد. طبق گفته این محققان این انبساط گرمایی بالا برای این نخ‌های ‏مارپیچی، بدین معنی است که آنها برای استفاده در منسوجات هوشمند ایده‌آل هستند.  ‏

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ‏Science‏ منتشر کرده‌اند.‏