Professor Geoffrey Spinks sa genom att placera en slida på muskeln, "vi kan bara fokusera den energin på fiberns yttre del, och konvertera denna ingångsenergi snabbare och effektivare. ” Upphovsman:Paul Jones, University of Wollongong
Att sätta "strumpor" på konstgjorda muskler gjorda av billiga material hjälper dem att producera 40 gånger mer flex än mänskliga muskler, ett globalt forskningsprojekt har funnit, med forskare från University of Wollongong (UOW) vid ARC Center of Excellence for Electromaterials Science (ACES).
UOW -forskare från ACES gick med internationella partners från USA, Kina och Sydkorea för att utveckla slida-run artificiella muskler (SRAM), som kan användas för att skapa intelligenta material och tyger som reagerar genom att känna miljön runt dem.
Det bygger på arbetet under de senaste 15 åren av forskare från UOW och deras internationella kollegor som har uppfunnit flera typer av starka, kraftfulla konstgjorda muskler som använder material som sträcker sig från högteknologiska kolnanorör (CNT) till vanliga fiskelinor.
Den senaste versionen av musklerna har ett hölje runt ett lindat eller vrängt garn, som drar ihop sig (eller "aktiveras") vid uppvärmning, och återgår till sitt ursprungliga tillstånd när det kyls. Yttermanteln är som en tätt passande strumpa och absorberar energi för att driva aktivering av muskeln. Musklerna kan också fungera genom att absorbera fukt från omgivningen.
De nya SRAM är gjorda av vanliga naturliga och konstgjorda fibrer, som bomull, silke, ull och nylon, som är billiga och lättillgängliga.
ACES Chief Investigator Senior Professor Geoffrey Spinks sa att laget ville förbättra sitt tidigare artificiella muskelarbete, som förlitade sig på upprullning och vridning av mer sofistikerade material som kolnanorör (CNT) -garn.
Dr Javad Foroughi sa, liksom används som en ersättning för muskler i kroppen, de konstgjorda musklerna kan användas i smarta textilier och för smarta kontrollerade läkemedelsfrisättningsanordningar. Upphovsman:Paul Jones, University of Wollongong
"Det finns ingen tvekan om att kolnanorör gör underbara konstgjorda muskler, CNT är också en mycket dyr produkt. Vårt senaste arbete använder billiga, kommersiellt tillgängliga garner med en CNT -polymerbeläggning för höljet, "Sade professor Spinks.
"Tidigare, vi applicerade energi på hela muskeln, men endast den yttre delen av fibern var ansvarig för aktiveringen. Genom att placera en slida på muskeln, vi kan bara fokusera den energin på fiberns yttre del, och konvertera denna ingångsenergi snabbare och effektivare. "
ARC-DECRA-stipendiat och ledande australiensisk forskare Dr Javad Foroughi förklarade att applikationsmöjligheterna för SRAM är olika.
"När vi pratar konstgjorda muskler, vi pratar inte bara om en teknik som ersättning för muskler i kroppen. Dessa muskler erbjuder några spännande möjligheter för teknik där de konstgjorda musklerna intelligent fungerar genom att känna sin omgivning, "Dr Foroughi sa.
"Tänk dig hur dessa muskler är vävda i komfortjusterande textilier som svalnar på sommaren och värmer på vintern beroende på deras exponering för temperatur, fukt (som svett), och solljus, eller som smarta kontrollerade läkemedelsfrisättningsanordningar för lokaliserad läkemedelsleverans genom aktivering av ventiler som styr vätskeflödet beroende på deras kemiska sammansättning eller temperatur. "
ACES -chefen Distinguished Professor Gordon Wallace sa att detta arbete är ett utmärkt exempel på vikten av globalt samarbete för att leverera effektiva, effektiva framsteg inom forskning och innovation.
"Framgången för vårt centrums arbete med konstgjorda muskler är resultatet av att våra högkvalificerade forskare är viktiga bidragsgivare till ett mångsidigt och tvärvetenskapligt team från hela världen. Att bygga dessa länkar möjliggör förverkligande av spännande ny teknik, "Sade professor Wallace.
Detta arbete publiceras i tidskriften Vetenskap , och inkluderar samarbete från University of Wollongong, University of Texas i Dallas (USA), Donghua University (Kina), och Hanyang University (Sydkorea).
