Mga artipisyal na kalamnan. Ang mga artipisyal na kalamnan ay isang bagong pag-unlad ng mga siyentipiko. Field ng electric actuation

Ang mga siyentipiko mula sa National University of Singapore ay lumikha ng isang bagong uri ng artipisyal na kalamnan, na ang pagganap ay humanga sa mga kasamahan. Ang katotohanan ay ang bagong uri ng kalamnan na ito ay maaaring mag-abot ng hanggang limang beses sa orihinal na haba nito, at ang bigat na kaya nilang buhatin ay 80 beses sa kanilang sarili.

Ang layunin ng pag-unlad na ito ay magbigay ng kamangha-manghang mga robot katangian ng kapangyarihan at kasabay nito ay tiyakin ang pagkakaroon ng kaplastikan tulad ng isang tao.

Ayon kay Dr Adrian Koch, na sa sandaling ito ay ang pinuno ng programa, ang nagresultang materyal ay may istraktura na katulad ng kalamnan tissue ng mga buhay na organismo.

Ang pangunahing interes ay, sa kabila ng kanilang lakas, plasticity at flexibility, ang mga artipisyal na kalamnan na ito ay tumutugon sa mga electrical control impulses sa loob ng isang bahagi ng isang segundo, at ito ay walang alinlangan na isang napakalaking resulta.

Halimbawa, sa ngayon ay walang mekanika o haydrolika ang makapagbibigay ng ganoong epekto. Tulad ng sinabi ng pinuno ng grupo, kung bibigyan mo ang mga robot ng mga mabilis na kumikilos na artipisyal na kalamnan, posible na mapupuksa ang mga mekanikal na paggalaw ng mga robot at mapalapit sa mga "plastic" na tagapagpahiwatig ng mga tao o iba't ibang mga hayop. Sa lahat ng ito, ang pagtitiis, lakas at katumpakan ng mga paggalaw ay dapat na higit sa mga tao nang maraming beses.

Ang materyal na ito ay isang kumplikadong composite, na kung saan, ay binubuo ng iba't ibang mga polimer. Gamit sa komposisyong ito nababanat na mga polimer na may kakayahang mag-inat ng 10 beses at ang mga polimer na makatiis ng 500 beses sa kanilang sariling timbang ay naging posible upang makamit ang mga kamangha-manghang resulta. Tulad ng iniulat ng mga siyentipiko, ang gawain sa pag-unlad ay magpapatuloy ng higit sa isang taon, ngunit sa loob ng ilang taon ay pinlano na lumikha ng ilang mga uri ng mga limbs para sa mga robot na nilagyan ng ganitong uri ng mga artipisyal na kalamnan. Ang kawili-wiling bagay ay ang paa ay magkakaroon ng timbang at sukat na kalahati ng kanyang katapat na tao, ngunit ang tao ay hindi magkakaroon ng maraming pagkakataong manalo.

Sa kabila ng katotohanan na ang pag-unlad na ito ay ang pinaka-kawili-wili para sa isang pangkat ng mga siyentipiko sa partikular na lugar na ito, kahanay na plano nilang gamitin ang nakuha na materyal para sa iba pang mga layunin. Halimbawa, ang bagong materyal ay may kakayahang mag-convert ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya at vice versa. At samakatuwid, ang mga siyentipiko ay sabay-sabay na bumubuo ng disenyo ng isang electric generator batay sa malambot na mga materyales ng polimer. Ang interes dito ay ang katotohanan na ayon sa mga plano, ang bigat nito ay mga 10 kilo, at magagawa nitong makabuo ng mas maraming kuryente bilang isang tradisyonal na generator na ginagamit sa mga wind turbine at tumitimbang ng 1 tonelada.

Ang mga siyentipikong Amerikano o ang Unibersidad ng Dallas (na nasa estado ng Texas), si Propesor Ray Baughman at ang kanyang pang-agham na grupo, ay natutong "maghabi" ng mga artipisyal na hibla ng kalamnan na kinuha mula sa isang ordinaryong linya ng pangingisda ng nylon - sa kalahati na may parehong ordinaryong sinulid.

Ang teknolohiyang patente ni Ray Baughman ay nakakagulat na simple, ngunit higit pa sa na mamaya.

Ang mga artificial polymer na kalamnan na nakuha ng mga Texan ay matibay at mura. Plano ng mga siyentipiko na gamitin ang mga bagong artipisyal na fibers ng kalamnan para sa dalawang pangunahing layunin:

  • sa panahon ng pagtatayo ng mga load-lifting robot,
  • at upang lumikha ng mga exoskeleton para sa iba't ibang uri ng mga aplikasyon.

Ang mga artipisyal na fibers ng kalamnan ni Ray Baughman mula sa Unibersidad ng Dallas ay - sa lahat ng aspeto - higit na nakahihigit sa natural, mga tao.

Kaya, ang isang artipisyal na kalamnan na ginawa mula sa linya ng pangingisda ay maaaring magkontrata ng hanggang 50% ng orihinal na haba nito.

Ang kalamnan ng tao ay maaari lamang magkontrata ng 20 porsiyento ng orihinal nitong haba...

(Tandaan na ang contracting na kalamnan ang gumagawa ng trabaho, kaya ang atensyon ay binabayaran sa partikular na detalyeng ito).

Ayon sa magaspang na mga kalkulasyon, ang mga artipisyal na kalamnan ay dalawang order ng magnitude na mas matagumpay sa pag-angat ng mga timbang at sa pagbuo ng mekanikal na enerhiya sa pangkalahatan. Naniniwala din ang mga Amerikano na lumikha sila ng isang kalamnan "na may kapangyarihan ng isang jet engine," dahil sa ang katunayan na ang bawat kilo ng timbang tulad ng isang kalamnan ay nagkakaroon ng lakas ng pito o higit pang lakas-kabayo.

Artipisyal na kalamnan: Lahat ng mapanlikha ay simple

Ang polymer thread, ang isa na ginagamit upang gumawa ng pangingisda para sa mga mangingisda, ay baluktot sa isang spiral. Sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, ang spiral ng linya ng pangingisda ay alinman sa twists (kontrata) o unwind (relaxes).

Kapag pinainit, ang artipisyal na kalamnan ay umaabot, at kapag pinalamig, ito ay kulot. At vice versa.

Sa totoo lang, ang kamangha-manghang bagay tungkol sa imbensyon ni Ray Baughman ay ang "kabaligtaran" na bagay.

Sa isang artipisyal na kalamnan, anim na polymer thread ang pinagtagpi, na naiiba sa bawat isa sa kapal.

Ang isang matagumpay na eksperimento ng mga siyentipiko ay nagpakita na ang carbon nanotubes (kung saan sinubukan nilang gumawa ng mga artipisyal na kalamnan) ay isang dead-end na landas para sa pagbuo ng teknolohiyang ito. Bilang karagdagan, ang haydrolika at pneumatics ay agad na napupunta sa larangan ng "huling siglo" na mga teknolohiya. Ang isang robot na may mga artipisyal na kalamnan na gawa sa linya ng pangingisda ay gumagana nang tahimik, mura at mahusay.

Gayundin, ayon sa mga siyentipiko, ang paggawa ng isang artipisyal na kalamnan ay napakasimple na kahit na ang isang mag-aaral ay maaaring hawakan ito bilang bahagi ng isang laboratoryo ng pisika. Kailangan mo lang magkaroon ng dalawang papel na clip, isang drill at... ang fishing line mismo!

Maligayang pagdating sa edad ng cyborg strongmen?..

Agham at buhay // Mga Ilustrasyon

Agham at buhay // Mga Ilustrasyon

Wala pang sampung taon ang lumipas mula nang matuklasan ang mga kakaibang istruktura - carbon nanotubes, ngunit patuloy silang humanga sa mga mananaliksik. Ang carbon nanotubes ay ang pinakamanipis na dahon ng kilalang grapayt, na pinagsama sa isang tubo na may diameter na 0.7 hanggang 1.5-2.0 nm at may haba na hanggang ilang microns (tingnan ang "Science and Life" No. 11, 1993).

Ang mataas na lakas ng carbon-carbon bond, maliit na sukat, mesh na istraktura ng mga nanotube shell (binubuo sila ng mga konektadong hexagons) at ang kawalan ng mga depekto ay nagbibigay ng kanilang hindi pangkaraniwang mga mekanikal na katangian: sila ay 10-12 beses na mas malakas at 6 na beses na mas magaan kaysa sa bakal. Ang isang thread na may diameter na 1 mm mula sa naturang mga nanotubes ay maaaring makatiis ng 20-toneladang pagkarga, daan-daang bilyong beses sa sarili nitong timbang. At ang diameter ng isang nanotube ay napakaliit (50 libong beses na mas maliit kaysa sa diameter ng isang buhok ng tao) na ang isang nanocable mula sa Earth hanggang sa Buwan ay maaaring masugatan sa isang reel na kasing laki ng buto ng poppy.

Ang lahat ng ito ay pumukaw ng malaking sigasig sa mga materyal na siyentipiko, na kamakailan ay naalala, halimbawa, kahit na ang kamangha-manghang ideya ng Amerikanong manunulat na si Arthur C. Clarke na ikonekta ang isang spacecraft sa geostationary orbit na may elevator sa Earth.

Ang hindi pangkaraniwang mga elektronikong katangian ng carbon nanotubes ay malapit nang makapasok sa mga unang field emitter display at tunneling microscope, at nag-udyok sa isang malaking gawain upang subukang lumikha ng isang molecular transistor na magiging mga order ng magnitude na mas maliit sa laki kaysa sa pinakamaliit. umiiral na mga elektronikong kagamitan.

Ang isa pang lugar ng kanilang paggamit ay binalangkas ng isang mensahe na naging isang pang-agham na pandamdam.

Noong Pebrero - Marso 1999, ang 13th International Winter School sa mga elektronikong katangian ng mga bagong materyales ay ginanap sa bayan ng Kirchberg, sa Tyrol (Austria). Sa isang medyo malaking bilang ng mga ulat sa nanotubes, ang ulat ng isang internasyonal na pangkat ng pananaliksik na pinamumunuan ni Ray Baughman, isang empleyado ng kumpanya ng Allied Signal, ay nakakuha ng pangkalahatang atensyon. Ang ulat ay nakatuon sa paglikha ng mga artipisyal na kalamnan at kalaunan ay ipinakita sa isang artikulo na inilathala sa journal Science (Science, 1999. v. 284, N. 5418, p. 1340-1344, Mayo 21).

Sinusubukan nilang lumikha ng mga artipisyal na kalamnan sa loob ng mahabang panahon, at maraming mga paraan ang ginalugad upang malutas ang problemang ito. Maaari mong, halimbawa, gamitin ang piezoelectric effect: pagpapalit ng laki ng kristal o ceramic kapag inilapat ang boltahe ng kuryente. Maaari mong "maglaro" sa kakayahan ng mga layered substance na lumawak sa direksyon na patayo sa eroplano ng mga layer kapag ipinakilala sa pagitan ng mga layer ng mga kemikal. Ngunit ang mga paraan na ito ay kumplikado o hindi epektibo.

Gumamit ng ibang prinsipyo ang grupo ni Bauchman. Ang mga carbon nanotubes ay maaaring makuha sa anyo ng mga sheet ng nanopaper, kung saan ang mga tubo ay gusot at intertwined sa isa't isa. Ang nasabing nanopaper ay maaaring kunin at gupitin sa mga piraso. Ang mga unang eksperimento ay nakakagulat na simple.

Ang mga mananaliksik ay nakadikit ng dalawang piraso ng nanopaper sa magkabilang panig ng adhesive tape, nakakabit ng mga electrodes sa mga dulo, at nilubog ang mga ito sa isang solusyon sa asin na nagbibigay ng electrical conductivity. Kapag ang isang de-koryenteng baterya na gumagawa ng isang boltahe ng ilang volts ay naka-on, ang parehong mga piraso ng nanopaper ay bahagyang pinahaba, ngunit ang isa na konektado sa negatibong terminal ng baterya ay mas pinahaba, at sila ay nakayuko. Ang artipisyal na kalamnan (actuator) ay kumilos.

Siyempre, masyadong primitive ang naturang device para magamit ngayon sa halip na biceps at triceps. Ngunit malinaw na na ang disenyo na ito ay higit na maaasahan kaysa sa iba pa. Sa halip na isang solusyon sa asin, iminungkahi na gumamit ng isang conductive polymer, na lumilikha ng isang magaan at matibay na composite na materyal.

Naipakita na na ang mga artipisyal na kalamnan ay hindi bababa sa tatlong beses na "mas malakas" kaysa sa mga normal, iyon ay, makakayanan nila ang mas malaking pagkarga na may parehong mga sukat. Hindi tulad ng mga metal, ang mga carbon nanotube ay hindi bumabagsak mula sa pagkapagod at maaaring gumana sa medyo mataas na temperatura. At ang boltahe at kasalukuyang ginagamit para sa kanilang operasyon ay maliit.

Ang mga artipisyal na kalamnan ay maaaring magamit sa paglaon upang i-prosthetize ang mga organo at indibidwal na mga kalamnan (sabihin, ang puso). Batay sa kanila, magiging madali ang pagbuo ng "mga kamay" at "mga daliri" ng mga robot na tumatakbo sa lamig ng kalawakan o sa 1000-degree na init, sa isang vacuum at sa isang kapaligiran ng mga agresibong gas.

Ang kalamnan ng carbon ay maaari ding gamitin upang makagawa ng enerhiya dahil, ayon kay Bauchman, ang epekto ay nababaligtad: ang pagyuko at pagpapalawak ng mga piraso ay lumilikha ng isang potensyal na elektrikal. Ang mga elementong konektado sa isang chain ay maaaring gumamit ng enerhiya ng mga alon, ebbs at daloy sa isang bagong uri ng power station. Ang bawat kotse ay maaaring magkaroon ng isang magaan na aparato na magre-recharge ng mga baterya kapag nagpepreno.

Isang malaking bilang ng mga lalaki mga sikat na atleta, mga artista at ordinaryong manggagawa, pangarap ng maganda toned na katawan parang galing sa magazine cover. Maraming mga kinatawan ng mas malakas na kasarian ang kumbinsido na ito ay eksakto kung ano hitsura gagawin silang kumpiyansa, dahil gusto ng magagandang babae ang katawan na ito.
Mahirap makipagtalo sa pahayag na ito; karamihan sa mga kababaihan ay tulad ng mga atleta. Ngunit paano mo makakamit ang ninanais na resulta kung ayaw mong gumugol ng mga araw at gabi sa gym? Tila ang perpektong solusyon ay mga artipisyal na kalamnan, ngunit sa katotohanan ang lahat ay hindi gaanong simple, ang anumang pamamaraan ay may sariling mga indikasyon at side effects. Tingnan natin ang ilang uri ng artipisyal na pagpapalaki ng kalamnan.

Synthol

Tumaas na dami ng kalamnan


Synthol mahabang taon ginagamit ng mga propesyonal na atleta bago ang mga kumpetisyon upang magdagdag ng dagdag na lakas sa kanilang mga kalamnan. Ito ay isang espesyal na solusyon sa iniksyon batay sa mga langis, na nagbibigay-daan sa iyo upang lokal na madagdagan ang kalamnan kung saan ito kinakailangan. Ang pamamaraang ito ay nakakatulong upang gawing pait at maganda ang katawan.
Lumilitaw ang dami bilang resulta ng pamamaga ng kalamnan dahil sa pagpasok ng mga langis sa kanila, ipinapalagay din na sa tissue ng kalamnan Ang isang lokal na proseso ng pamamaga ay nangyayari, na nagiging sanhi ng pamamaga. Ang ganitong mga artipisyal na kalamnan ay hindi talaga nagiging malakas at malakas, sila ay namamaga lamang at nagiging mas matingkad sa hitsura.
Tiyak na napakahirap na tawaging kapaki-pakinabang ang gayong panghihimasok sa gawain ng katawan. Ang synthol ay hindi lamang tumatagal ng mga taon upang maalis mula sa katawan, mayroon itong malaking bilang ng mga side effect, at may mga kaso pa ng kamatayan pagkatapos gamitin ang gamot na ito.
Ang katotohanan ay na kapag na-injected, ang taba ay madaling makapasok sa mga daluyan ng dugo, na siya namang naghihikayat ng isang sakit na tinatawag na fat embolism. Ang ganitong estado ay nagbabanta malalang kahihinatnan tulad ng stroke at atake sa puso. Para sa kadahilanang ito, sa kasalukuyan mga propesyonal na atleta tanggihan ang synthol bilang isang cosmetic procedure.

Mga implant


Ang pinakamadaling paraan upang makakuha ng magandang mukhang artipisyal na mga kalamnan nang hindi bumibisita gym- magkaroon ng plastic surgery. Ang doktor ay mag-i-install ng silicone implants sa kinakailangang lugar, na magmumukhang tunay na mga kalamnan, ngunit hindi katulad ng mga kalamnan, ang mga implant ay hindi matutunaw nang walang pagsasanay.
Ang silicone ay ipinasok sa dalawang paraan: alinman sa ilalim ng balat o sa ilalim ng tissue ng kalamnan. Sa unang kaso, ang pamamaraan ay medyo ligtas at mura, ang operasyon ay mabilis at kadalasang walang mga kahihinatnan, ngunit ang gayong "mga kalamnan" ay hindi magiging natural, dahil ang hindi pangkaraniwang mga contour ay makikita, bilang karagdagan, ang mga implant ay napakalambot sa pagpindot. , na madaling maramdaman sa pamamagitan ng balat.
Sa pangalawang kaso, ang epekto ng operasyon ay mas natural, dahil ang implant ay inilalagay sa ilalim ng tissue ng kalamnan, na dati ay pinutol ito at pagkatapos ay tinahi ito nang magkasama. Ang ganitong interbensyon ay medyo kumplikado;
Hindi tulad ng paggamit ng mga gamot, ang epekto ng mga implant ay mananatili magpakailanman, ngunit ang anumang interbensyon sa kirurhiko ay maaaring magkaroon ng mga komplikasyon:
  • Ang mga implant ay hindi palaging umuugat;
  • Ang katawan ay maaaring tumugon sa isang marahas na reaksiyong alerhiya sa isang banyagang katawan;
  • Pagkatapos ng operasyon, pagdurugo, impeksyon, pamamaga sa mga tisyu, at suppuration ay maaaring mangyari;
  • Kung hindi sapat ang karanasan ng siruhano, maaaring manatili ang mga kapansin-pansing peklat;
  • Maaaring mangyari ang matinding pamamaga ng tissue, na hindi nawawala sa mahabang panahon.

Kung ang isang tao ay nagpasya na magkaroon ng operasyon, dapat niyang tiyakin na ang doktor ay may sapat na karanasan, siguraduhing sumailalim sa pagsusuri, at huwag pumunta sa ilalim ng kutsilyo ng isang plastic surgeon kung may mga kontraindikasyon. Maaari kang maging maganda nang hindi isinasapanganib ang iyong hinaharap na buhay.

Push up


Ang isa pang paraan upang lumitaw na pumped up at malakas ay ang pagsusuot ng mga pad. Tulad ng alam mo, sa loob ng maraming taon ang mga kababaihan ay gumagamit ng mga push-up na bra upang gawing mas buo ang kanilang mga suso;
Bakit hindi samantalahin ng mga lalaki ang ligtas at ganap na ito mabisang paraan. Ang pagsusuot ng pad sa ilalim ng iyong mga damit ay magpapakita ng iyong katawan na mas buo at mas panlalaki, na sapat para sa maraming lalaki na magkaroon ng kumpiyansa sa trabaho at kapag nakikipagkita sa mga kaibigan.
Ang pamamaraang ito ay ganap na ligtas, hindi katulad ng mga gamot at operasyon. Ang mga pad ay hindi nakakapinsala sa katawan sa anumang paraan at hindi nagiging sanhi ng pisikal na pagkagumon, ngunit mayroon din silang isang bilang ng mga makabuluhang disadvantages:
  • Una sa lahat, ang mga push-up pad ay napakainit, lalo na sa tag-araw. Ang pamamaraang ito ay angkop para sa malamig na panahon.
  • Ang mga pad ay hindi nakikita sa ilalim ng damit, ngunit kung hubarin mo ang iyong kamiseta, ang lihim ay agad na mabubunyag.
  • Mga artipisyal na kalamnan Hindi sila parang totoong kalamnan.
  • Ang mga pad ay hindi kumikipot tulad ng mga tunay na kalamnan, kaya kapag hinawakan sila ay agad na nagpapakita ng kanilang sarili.
  • Ang mga ito ay hindi mura; sa pera na ito ay mas mahusay na bumili ng membership sa gym at talagang alagaan ang iyong kalusugan at figure.

Mga steroid

Ang isa pang kilalang paraan upang bumuo ng kalamnan nang mabilis at walang pagsasanay ay ang pagkuha ng mga anabolic steroid. Tila ang pamamaraang ito ay isang mahusay na solusyon para sa mga nais Magandang katawan, ngunit tamad magsanay. Bukod dito, ang mga kalamnan ay talagang lumalaki at hindi namamaga bilang mula sa synthol; walang mga banyagang katawan sa loob, tulad ng kapag nag-i-install ng mga implant.
Ang mga anabolic steroid ay nagpapataas ng dami ng testosterone sa katawan. Kaya, nakikita ng utak ang sarili bilang mas panlalaki at nagsisimulang aktibong tumaas masa ng kalamnan, ginagawang mas malakas at mas malaki ang isang tao. Ang downside ng mga steroid ay na sila ay nakakahumaling sa paglipas ng panahon, ang katawan ay titigil sa paggawa ng testosterone sa sarili nitong.
Bilang karagdagan, ang mga anabolic steroid ay may mga epekto na negatibong nakakaapekto sa atay, na pumipigil sa paggana nito at nakakapinsala sa sirkulasyon ng dugo. Bilang isang resulta, ang mga nakakapinsalang sangkap ay naipon sa katawan, kaya't ang mga malignant neoplasms ay maaaring mangyari. Bilang karagdagan, kapag kumukuha ng mga anabolic steroid, ang presyon ng dugo at mga antas ng kolesterol ay tumataas, at, nang naaayon, ang panganib ng mga sakit sa cardiovascular.

Mga teknolohiya


SA mga nakaraang taon Ang mga siyentipiko ay aktibong nagtatrabaho upang lumikha ng isang artipisyal na kalamnan na perpektong gumagaya tunay na kalamnan tao. Ang ganitong imbensyon ay makakatulong hindi lamang sa plastic surgery; ang isang artipisyal na kalamnan ay maaaring itanim sa puso upang gawing normal ang paggana nito.
Ang mga siyentipiko ay gumawa ng isang kalamnan mula sa mga polimer na perpektong ginagaya ang tunay na kalamnan ng tao. Sila ay nagkontrata at gumagana nang mahusay, ngunit ang mga siyentipiko ay nalilito sa katotohanan na ang gayong mga kalamnan ay hindi sapat na malakas, hindi palaging gumaganap ng kanilang mga pag-andar, at maaaring mapunit, kaya sa kasong ito ay mahirap pag-usapan ang tungkol sa isang buong buhay.
Bilang karagdagan, ang mga artipisyal na kalamnan ay napakamahal, kaya para sa ordinaryong mga tao hindi sana sila magagamit. Ngayon, aktibong pinag-aaralan ng mga siyentipiko ang posibilidad na lumikha ng mga kalamnan at itanim ang mga ito sa katawan ng tao.

Ang pinakamahusay

Ang pinakamahusay na paraan upang makakuha ng tunay na kalamnan ay sa pamamagitan ng regular na pag-eehersisyo at pagkain ng tama. Ang pamamaraang ito ay hindi lamang ang pinakaligtas, ngunit ito ay talagang magtataas ng pagpapahalaga sa sarili at palakasin ang katawan, dahil upang makamit ang gayong mga taas, kailangan mong subukan nang husto at sanayin nang mahabang panahon.
Ang pinakamadaling paraan ay ang pagpasok ng mga silicone na kalamnan o paggamit ng mga gamot, ngunit ito ba ay talagang magdaragdag ng tiwala sa sarili at kalusugan sa isang tao? Hanggang ngayon, ang mga ganitong pamamaraan ay itinuturing na nakakapinsala at ang mga tunay na atleta ay hindi iginagalang ang mga ito. Ang pinakamahusay na paraan gawing maganda at fit ang iyong katawan - mag-ehersisyo sa gym.

Mag-zoom (video)

Pebrero 24, 2014

Paano gumawa ng mga artipisyal na kalamnan mula sa linya ng pangingisda

Mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Texas sa Dallas (USA) ipinakita nila ang mga sintetikong kalamnan na 100 beses na mas malakas kaysa sa mga tunay mga hibla ng kalamnan parehong haba at masa.

Kasabay nito, ang teknolohiya ng pagmamanupaktura mismo ay naging nakakagulat na simple. Ang mga artipisyal na kalamnan ay hindi nangangailangan ng anumang mga sopistikadong sintetikong polimer: Si Ray Baughman at ang kanyang mga kasamahan ay kumuha lamang ng isang polymer na sinulid tulad ng uri na ginamit sa paggawa ng linya ng pangingisda o mga sintetikong sinulid at pinaikot ito sa isang spiral. Ang spiral na ito ay maaaring mag-twist at mag-inat kapag nagbago ang temperatura. Nakakapagtataka na ang teknikal na proseso ay maaaring baguhin upang ang epekto ay magiging kabaligtaran, iyon ay, upang ang sinulid ay mabaluktot kapag lumalamig at mag-inat kapag pinainit. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng bilang ng mga thread sa isang bundle, posibleng makamit ang iba't ibang mekanikal na katangian ng artipisyal na "fiber ng kalamnan".

Mga sintetikong hibla na ginawa mula sa anim na hibla ng iba't ibang kapal:
ang itaas ay gawa sa mga sinulid na 2.45 mm ang kapal, ang nasa ibaba ay gawa sa mga sinulid na 150 microns ang kapal.
(Larawan ng mga may-akda ng gawain.)

At ang mga katangiang ito ay talagang kahanga-hanga. Una, kumpara sa ordinaryong kalamnan, na maaari lamang lumiit ng 20% ​​ng kanilang haba, ang mga artipisyal ay maaaring lumiit ng kalahati. Ang ganitong mga kalamnan, siyempre, ay hindi rin alam ang mabilis na pagkapagod. Kung pagsasamahin mo ang isang daang elementarya na mga hibla, ang gayong kalamnan ay maaaring magtaas ng higit sa 700 kg. Kaugnay ng kanilang timbang, ang mga hibla ay maaaring makagawa ng 7.1 lakas-kabayo. bawat kg, na tumutugma, ayon sa mga mananaliksik, sa kapangyarihan ng isang jet engine.

Ang makina para sa kanila, tulad ng nabanggit na, ay isang pagkakaiba sa temperatura, na maaaring makamit sa anumang paraan - maging ito sa tulong ng isang kemikal na reaksyon, o sa pamamagitan ng kuryente (o kahit na init ang mga hibla na ito sa iyong hininga). Tulad ng para sa mga hibla mismo, lalo na binibigyang diin ng mga siyentipiko ang pambihirang pagiging simple ng kanilang paggawa: sinasabi nila, gagawin ito ng sinumang mag-aaral sa isang regular na laboratoryo, ang pangunahing bagay ay obserbahan pisikal na kondisyon, kung saan gagawin mong deform ang thread. Ang henyo ng mga may-akda ng ideya ay na pinamamahalaang nilang hulaan ang napakalaking pisikal na potensyal sa trivial polymer structure na ito.

Sa totoo lang, ang pagiging simple ng mga kalamnan na ito ay malamang na nagpapahirap na agad na pahalagahan ang rebolusyonaryong katangian ng imbensyon. Bagaman ang mga mananaliksik, siyempre, ay nagpakita ng posibleng aplikasyon nito: inangkop sa bintana, isinara at binuksan nila ito depende sa nakapalibot na temperatura. Bilang karagdagan, posible na lumikha ng pinagtagpi na tela mula sa mga hibla, ang porosity na muling nagbago depende sa temperatura, at mula dito madaling isipin ang mga "matalinong" na damit na magpapahangin sa iyo sa init at makatipid ng init sa lamig. .

Ngunit, siyempre, ang malaking bahagi ng mga pantasya sa paligid ng mga artipisyal na kalamnan ay ibinibigay sa robotics. Malinaw na ang gayong mga hibla ay maaaring maging isang direktang analogue ng mga kalamnan ng tao sa mga robot, sa tulong kung saan maaari nilang baguhin ang kanilang mga ekspresyon sa mukha. Ang mga sintetikong kalamnan ay magiging kapaki-pakinabang kapwa sa pag-aangat ng mga timbang at kapag nagsasagawa ng mga maselan na manipulasyon sa operasyon (kung iniisip natin ang mga medikal na aparato sa hinaharap).

Noong nakaraan, ang mga pagtatangka ay ginawa upang gumawa ng gayong mga hibla mula sa carbon nanotubes. Ayon kay Ray Boughman, na dumaan sa yugtong ito, ang mga eksperimento na may nanotubes ay matagumpay, ngunit, una, ang naturang "mga nanomuscle" ay napakahirap gawin at napakamahal, at pangalawa, sila ay nabawasan ng 10% lamang ng kanilang haba, iyon ay , sila ay mas mababa kahit sa ordinaryong buhay na mga kalamnan, hindi banggitin ang mga bagong natuklasang polymer fibers.

Sa ngayon, mayroon lamang tayong isang katanungan, na may kinalaman sa kahusayan at ekonomiya: gaano karaming init (at, samakatuwid, elektrikal o kemikal na enerhiya) ang kailangang gastusin sa kanilang mekanikal na operasyon? Inamin ng mga may-akda na, tulad ng lahat ng mga artipisyal na kalamnan sa pangkalahatan, ang kanilang mga hibla sa kahulugan na ito ay hindi partikular na mahusay, ngunit may ilang mga pag-asa na sa kasong ito posible na ma-optimize ang mga gastos sa enerhiya nang mabilis.

Hinango mula sa Unibersidad ng Texas sa Dallas: Lumikha ang Mga Mananaliksik ng Makapangyarihang Kalamnan Mula sa Pangingisda, Thread.

pabalik

Basahin din:

06 Pebrero 2014

Bionic na kamay na may sense of touch

Siyam na taon na ang nakararaan, kinailangan ni Dane Dennis Sorensen na magkaroon ng kanya kaliwang kamay. Siyempre, hindi siya nag-isip nang isang minuto nang inalok siyang subukan ang isang bionic prosthesis na nagpapahintulot sa kanya hindi lamang magsagawa ng mga paggalaw, kundi pati na rin upang hawakan ang mga bagay.

nabasa noong Enero 22, 2014

Cyborg sperm

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Illinois ay nakabuo ng isang bagong uri ng maliliit na bio-hybrid machine na maaaring gumalaw tulad ng tamud.

nabasa noong Enero 22, 2014

Ang mga artipisyal na kalamnan ay makakatulong sa rehabilitasyon ng isang paralisadong binti

Ang halos natural na mobility ay maaaring makamit mula sa isang paralisadong paa kung gumamit ka ng isang orthopaedic device na gawa sa nababaluktot na nababanat na materyal na ginagaya ang istraktura ng mga kalamnan at ligaments ng binti.

nabasa noong Enero 22, 2014

Ang isang polymer cell ay ginagaya ang isang buhay

Ang mga Dutch na mananaliksik ay gumawa ng isang artipisyal na eukaryotic cell, na naglalaman ng mga artipisyal na organelles at sumasailalim sa mga biochemical reaction na katulad ng mga nangyayari sa mga selula ng mga buhay na organismo.

nabasa noong Disyembre 26, 2013

Open Source Nematode

Ang mga may-akda ng proyektong OpenWorm, na naglalayong lumikha ng eksaktong kopya ng computer ng roundworm C.elegans, ay nagpahayag ng makabuluhang tagumpay sa pagmomodelo ng nematode na ito. Ang source code ng programa ay nai-publish sa pampublikong domain.