АВТОРИЗОВАННЫЙ ВХОД
Логин
Пароль




Главная

О Центре

Услуги Центра

Организации

Проекты

Трансфер

Контрагенты

Зарубежье

Информ. ресурсы

Контакты

Задать вопрос



Российская корпорация нанотехнологий

Федеральный интернет-портал НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ

Технопарк Новосибирского Академгородка

Деловой портал Новосибирской области

[15.10.11] Физики испытали вращающиеся мышцы из нанотрубок.

Диаметр этой нити, свитой из нанотрубок, составляет 3,8 микрометра. Для эффекта вращения важно, что отдельные нанотрубки здесь идут под углом к оси нити (фото University of Texas at Dallas) Нити из нанотрубок развивают колоссальное для своего размера и веса усилие, говорят учёные. В проведённом недавно опыте одна такая нить за секунду разогнала до нескольких оборотов в секунду лопасти, которые были на два порядка тяжелее и крупнее её.

Новое достижение – это развитие работы, начатой ещё в 2006 году. Тогда американцы показали, что сплетённые вместе углеродные нанотрубки в определённых условиях могут создавать тяговое усилие.

Вот и новый мотор на искусственных мышцах учёные построили из нанотрубочной пряжи. Её авторы опытов поместили в жидкость, проводящую ионы, и добавили в сосуд электроды для создания разности потенциалов между углеродной нитью и электролитом.

Схема первого опыта. Слева направо — дополнительный контрольный электрод, основной электрод с нанотрубочной пряжей нанотрубки и второй электрод. Жёлтым показана вертушка (лопасти), играющая роль нагрузки для этого мотора (иллюстрация University of Texas at Dallas) Работает система следующим образом. Когда к нити прикладывается напряжение (-3 вольта), ионы из раствора мигрируют в поры пряжи, чтобы компенсировать заряд. В этот момент нить становится своего рода конденсатором.

Наполнение ионами увеличивает объём нити, она разбухает, сокращается в длину и за счёт наклона отдельных нанотрубочных волокон создаёт крутящий момент. Заряженная таким образом нить начинает быстро раскручиваться. Темп вращения достигает 590 об/мин.

Один погонный миллиметр такой мышцы способен обернуться вокруг своей оси 250 раз, передаёт PhysOrg.com. Это в тысячу раз больше, чем у любых искусственных мышц, созданных на основе сегнетоэлектриков, проводящих полимеров, или сплавов с памятью формы. А ведь учёные научились плести углеродные нити длиной в сантиметры...

После достижения предельного числа оборотов закреплённая с концов нить прекращает работу, но смена полярности напряжения заставляет её вращаться в обратную сторону. Это свойство нанотрубочных мышц можно использовать для привода различных микроскопических механизмов.

В качестве примера учёные построили прототип микрожидкостного смесителя. В нём была задействована нить потолще – диаметром 15 микрометров. Посередине нити закрепили прямоугольные лопасти. Они были погружены в поток жидкости, содержащий две краски – синюю и жёлтую. Сама нить была погружена в электролит, и к ней подвели тонкие проводки. Меняя напряжение на контактах, учёные добились вращения лопастей смесителя.



Физики посчитали, что удельная (по отношению к весу) мощность мышцы из нанотрубочной пряжи сравнима с удельной мощностью крупных электромоторов, а ведь последние с уменьшением размеров сильно теряют в этом показателе. Авторы работы считают, что подобный механизм можно существенно сократить в размерах и применять в разнообразных химических чипах-анализаторах.


Источник: membrana.ru


Комментарии к материалу: "Физики испытали вращающиеся мышцы из нанотрубок".



Оставить свой комментарий можно, заполнив форму, расположенную ниже (все поля обязательны для заполнения, Ваш E-mail не будет отображаться на сайте).

Ваше имя:      
Ваш E-mail:    

Ваш комментарий:

Copyright © 2011.