Искуственный мускул из нанотрубок

Ученые создали из углеродных нанотрубок искусственный "мускул". Статья ученых появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Королевского химического общества.

Прибор представляет собой волокно длиной несколько сантиметров из переплетенных по спирали углеродных нанотрубок, помещенное в раствор электролита. Диаметр нанотрубок (в работе использовались многостенные трубки) составлял около 10 нанометров, а толщина волокна - около 10 микрометров.

Если через такое волокно пропустить электрический ток, то внутрь трубок устремляются ионы. При этом трубки увеличиваются в толщине и сокращаются. Из-за того, что в волокне нанотрубки заплетены по спирали, конец волокна во время сокращения совершает вращательные движения. Если направление тока меняется, то меняется и направление вращения.

Максимальная закрутка волокна (то есть поворот после которого вращение по естественным причинам прекращалось) составила 250 градусов на один миллиметр волокна. По словам ученых, это больше, чем у какого-либо другого искусственного мускула.

В рамках работы ученые провели тестирование того, насколько хорошо работает данный мотор. Для этого к концу волокна ученые прикрепили винт, масса которого превышала массу мускула в 2000 раз. В результате ученым удалось добиться скорости вращения винта в 590 оборотов в минуту. КПД полученного двигателя оказался сравним с КПД электродвигателя.

По словам исследователей, их конструкция напоминает мускульные структуры, которые, например, встречаются в хоботах у слонов.