Posted in | Nanoanalysis

Ny StudieHjälp Förklarar det Överraska Uppförandet av Mycket Lilla ”Konstgjorda Muskler”,

Published on April 27, 2010 at 8:24 PM

Att Använda neutronen strålar, och kan atom--styrka mikroskop, ett lag av universitetarforskare som är funktionsdugliga med Nationalet Institute of Standards and Technology (NIST) ha löst åriga 10 ifrågasätter om ett exotiskt klassificerar av ”konstgjorda muskler” - hur fungerar de? Deras results* kunde påverkan som designen av framtid specialiserat robotic bearbetar.

Dessa ”konstgjorda muskler,” visade först i tidig sort90-tal, är ”den ionic polymern belägger med metall sammansatt” utlösare (IPMC), en tunn polymerremsa som pläterades på båda, ytbehandlar med att föra belägger med metall. Den grundläggande enheten av polymermolekylen har ett laddat del- som fästas till den (hence, ”ionic”), och den bildar en sortera av öppet som är permeable strukturera som kan blötas med bevattnar molekylar och motsatt laddade joner. En metalized blygsam elektrisk laddning över ytbehandlar ska orsakar remsan till sladden i en riktning; en ska växla laddning gör den att wiggle något liknande en fisk svan. Men varför?

Böja muskeln: IPMC-utlösare som böjer under en applicerad elektrisk spänning. Som polariteten av den 3 potentiella volten kopplas, utlösarkrökningarna fram och tillbaka. Kreditera: R. Moore, Virginia Polytekniskt Institut och Delstatsuniversitet

”Har Det finnas en raddadebatt om mekanismen av aktiveringen i dessa sorter av system,” den Kirt för forskare för något att sägaNIST-material Sidan. En möjlighet var att den metalized elektriska laddningen på vänder mot orsakar polymern och de fria jonerna för att omorientera sig bredvid belägga med metall som sträcker en sida och avtalar annan. Men genom att använda en neutron stråla på NISTEN Centrerar för NeutronForskning (NCNR) till klockan en IPMC i handling, som den wiggled fram och tillbaka, laget grundar något som mycket är olik. Neutrons är bestämt bra för att kartlägga lägena av bevattnar molekylar, och de visade att en ha som huvudämnestyrka i utlösaren är hydraulik. ”Förklarar bevattna och jonflyttningen till en elektrod som sväller en sida och torkar annan och att orsaka det för att avtala och den riktningen för krökningar däri,” den Virginia Techprofessorn Robert Moore, som riktade forskningen. ”Därefter bläddrar du det potentiellt, kommer jonerna den skrikiga flyttningen för baksida-realiteten joner igen in mot den nya negationen, elektrod-och du kan gå fram och tillbaka.”,

Den händer fastar förvånansvärt, enligt Sidan. ”Övertygades Folket inte ganska att bevattna kunde flyttningen över dessa distanserar faktiskt att snabbt,” han något att säga, ”Detta pappers- är första som visar att i faktum, denna lutning i bevattnakoncentrationen är etablerad nästan ögonblickligen.”,

En bättre överenskommelse av hur precis IPMC-utlösararbete kunde låta forskare iscensätta bättre material av denna typ med förbättrad kapacitet. Strömutlösare kan vara lilla och lättvikts-, och de kan böja över förhållandevis stort distanserar, men styrkan som de kan frambringa, är låg, så dessa ”muskler” är inte mycket starka, enligt Moore. De kunde användas i microfluidic system som pumpar eller ventiler, som mycket lilla robotic gripare i applikationer, var andra utlösare är opraktiska eller även, något att säga Moore, ”som faktiska konstgjorda muskler i bosatt silkespapper. Jag funderare oss är stilla i spädbarnsålderen arrangerar av att använda dessa. Det finns den ganska ett nummer av stillbilden specificerar om mekanismen som vi behöver att låsa upp.”,

* J.K. Parkera, P.J. Jones, C. Sahagun, K.A. Söka, D.S. Hussey, D.L. Jacobson, S.E. Morgan och R.B. Moore. Elektriskt stimulerade lutningar bevattnar in och counterionkoncentrationer inom den Mjuka Materien för electroactive polymerutlösare. 2010. 6. 1444-1452. DOI: 10.1039/b922828d.

Last Update: 26. January 2012 01:46

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit