Panca per muscoli con nanotubi 50.000 volte il loro peso

I filati tessuti da nanotubi di carbonio possono contrarsi come muscoli a velocità estremamente elevate per sollevare grandi pesi. Questi muscoli di nanotubi di carbonio possono sollevare carichi 200 volte più grandi dei muscoli naturali della stessa dimensione. I video realizzati dai ricercatori dell'Università del Texas a Dallas mostrano che i filati di nanotubi sollevano carichi fino a 50.000 volte superiori al loro stesso peso.

I muscoli artificiali potrebbero essere utilizzati come attuatori nella robotica e negli strumenti chirurgici e azionare minuscoli motori e volani. I muscoli dei nanotubi possono essere alimentati dall'elettricità, ma si contraggono anche in risposta alla luce e ad alcune sostanze chimiche. E funzionano a temperature fino a 2.500 gradi Celsius, un estremo che riduce altri materiali di attivazione forti a una pozzanghera fusa. E a differenza dei precedenti muscoli di nanotubi di carbonio, questi materiali non richiedono imballaggi o elettroliti simili a batterie per funzionare. I filati sono descritti oggi nel diario Scienza .

I singoli nanotubi di carbonio sono più resistenti dell'acciaio, altamente conduttivi, hanno grandi proprietà ottiche e così via: hai sentito il clamore. Ma i singoli nanotubi non sono così utili. Per molti anni, quando i ricercatori hanno cercato di costruirci sopra delle cose, hanno avuto difficoltà a scalare queste proprietà da tubi singoli a strutture più grandi. Un problema è la tendenza dei nanotubi a formare grovigli simili a spaghetti, in cui ogni punto di contatto tubo-tubo può compromettere la forza. Ma negli ultimi anni gli scienziati dei materiali hanno imparato come raddrizzare questi grovigli e costruire cose grandi e utili.

Il trucco in questo caso è un insieme di tecniche di tessitura del filato sviluppate da Ray Baughman presso l'Università del Texas a Dallas. Il suo gruppo inizia coltivando una foresta verticale di nanotubi di carbonio, quindi trascinando un rullo sopra la cima. Quando i tubi vengono tirati, si uniscono in un foglio sottile ed elastico. I nanotubi nel foglio sono tutti allineati come spaghetti in una scatola, e questo allineamento aiuta a mantenere la loro forza individuale a livello collettivo. Per realizzare i muscoli dei nanotubi, i ricercatori del Texas rivestono questo foglio con un materiale di riempimento che si espande notevolmente quando riscaldato. Quindi tessono il foglio in filati con diverse configurazioni di torsione. Quando i fili vengono riscaldati, il riempitivo si espande notevolmente e il filo si contrarrà in un modo determinato dalla sua configurazione di avvolgimento.

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