Новости Технологии 25.12.2013 в 13:22 comment

Исследователи создали искусственные микро-мышцы, которые в 1000 раз сильнее человеческих

author avatar
https://itc.ua/wp-content/uploads/2022/04/vova-96x96.jpeg *** https://itc.ua/wp-content/uploads/2022/04/vova-96x96.jpeg *** https://itc.ua/wp-content/uploads/2022/04/vova-96x96.jpeg

Володимир Скрипін

Заместитель главного редактора, руководитель отдела новостей

Раздел Технологии выходит при поддержке Favbet Tech

muscle-head-640x353

Команда исследователей из подразделения Министерства энергетики США при национальной лаборатории Лоуренса в Беркли показала мелкоразмерный автоматизированный торсионный двигатель/мышцу, изготовленный из диоксида ванадия, который, принимая во внимание размеры, является в тысячу раз сильнее, чем человеческие мышцы. Искусственная микро-мышца позволяет всего за 60 миллисекунд отбрасывать объекты, которые в 50 раз тяжелее ее собственного веса на расстояние в пять раз превышающее ее длину.

«Мы создали микро-биморфную двойную спираль, принцип работы которой идентичен работе мощной торсионной мышцы. Она приводится в движение термическим или электротермическим путем при фазовом переходе диоксида ванадия», — сказал руководитель проекта Цзюн Цяо Ву. – «С помощью простого проекта и неорганических материалов нам удалось добиться превосходной удельной производительности в расчете на единицу потребляемой мощности и скорости двигателей, а также силовых приводов, используемых на данный момент в интегрированных микросистемах».

Результаты проведенного исследования были опубликованы в журнале Advanced Materials.

Диоксид ванадия пользуется достаточно большой популярностью среди исследователей из области электроники. Данное неорганическое соединение является одним из немногих материалов, которые при низких температурах служат диэлектриками, а при высоких (в случае диоксида ванадия 67 градусах выше нуля по Цельсию) становятся проводниками. Существует мнение, что этот терморегулируемый фазовый переход полупроводник−металл в один прекрасный день станет основой зарождения рынка электронных и оптических устройств нового поколения.

Но это еще далеко не все преимущества диоксида ванадия. При воздействии высоких температур кристаллы диоксида ванадия сокращаются в одном измерении и расширяются в двух других, что делает его идеальным кандидатом для создания микроскопических и в то же время многофункциональных двигателей или искусственных мышц.

Курс Business English для фінансистів.
Навчіться на практиці, як підбирати доречний tone of voice для спілкування з топменеджментом, колегами та клієнтами. Опануй англійську для фінансистів.
Дізнатись про курс

Junqiao-Wu-micromuscle-scheme

Команда исследователей под руководством Цзюн Цяо Ву создали микро-мышцу на кремниевой подложке из длинной биоморфной V-образной ленты, состоящей из диоксида ванадия и хрома. В момент, когда лента отделяется от основания, она образует двойную спираль, которая обоими концами связана с хромовым электродом. При нагреве спираль активируется и превращается в микрокатапульту, отбрасывающую удерживаемый объект, или в датчик близости, в котором дистанционное наблюдение объекта вызывает микро-взрыв, быстрое изменение сопротивления и формы микро-мышцы, за счет чего происходит отталкивание объекта.

По словам Цзюн Цяо Ву, несколько таких микро-мышц могут создать автоматизированную систему, которая моделирует активную нейромышечную систему. Подобные устройства смогут удаленно обнаруживать объект и воздействовать на него, изменяя форму.

Микро-мышцы из диоксида ванадия показали обратимое торсионное движение в течение более одного миллиона циклов без каких-либо изменений. При этом скорость вращения составляла примерно 200 тыс оборотов в минуту, амплитуда – 500-2000 градусов на миллиметр в длину, а удельная производительность в расчете на единицу потребляемой мощности порядка 39 кВт/кг.

«Результаты на порядок выше, чем у существующих торсионных двигателей, основанных на электростатике, магнетике, углеродных нанотрубках или пьезоэлектриках», — добавил Ву.

Курс Business English для фінансистів.
Навчіться на практиці, як підбирати доречний tone of voice для спілкування з топменеджментом, колегами та клієнтами. Опануй англійську для фінансистів.
Дізнатись про курс

Напоследок стоит отметить, что для нагрева микро-мышцы можно использовать миниатюрную электрогрелку или электрический ток.

Раздел Технологии выходит при поддержке Favbet Tech

Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков. IT-компания входит в группу компаний FAVBET.

Продолжается конкурс авторов ИТС. Напиши статью о развитии игр, гейминг и игровые девайсы и выигрывай профессиональный игровой руль Logitech G923 Racing Wheel, или одну из низкопрофильных игровых клавиатур Logitech G815 LIGHTSYNC RGB Mechanical Gaming Keyboard!


Loading comments...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: