Supersilný umělý sval může zvednout 1000násobek své vlastní váhy

Vědci stále zkoumají, jak vyvinout umělé svaly stejně účinné jako lidské. Tři americké týmy nyní vyvinuly umělé svaly, které mohou zdvihnout tisícinásobek své vlastní váhy. Doufají, že nová vlákna budou moci být použita v protetických končetinách, robotech, exoskeletonech a dokonce i v oděvu.

 

Magazín

 

Všechny tři týmy vyvinuly svaly podle podobného principu, který je založen na funkcionalitě toho, že stočená látka se může natahovat jako sval. S myšlenkou přišel Ray Baughman a jeho kolegové z University of Texas v Dallasu, kteří zjistili, že zkroucení i jednoduchého materiálu, jako je šicí nit nebo rybářská šňůra, může vytvořit svalovou strukturu, která může v poměru ke své velikosti zvedat závaží 1000krát těžší, než zvládne lidský sval.

 

Tři týmy, tři unikátní postupy

Nyní Baughmanův tým vyvinul ještě silnější vlákna, která používají podobně levné materiály. Například bambus nebo hedvábí jsou zkrouceny do svitku a potaženy pláštěm, který může reagovat na tepelné nebo elektrochemické změny. To ve výsledku způsobí, že výsledný sval se stahuje a pohybuje. Tým doufá, že jejich materiály mohou být použity například v chytrém oblečení, které reaguje na počasí. V jednom experimentu zapletli vlákna do textilie, která v důsledku toho reagovala na vlhkost tím, že se stala poréznější. „Dovedete si sami představit, že by taková textilie pak logicky mohla být prodyšnější nebo více izolační,“ komentuje Sameh Tawfick z University of Illinois v Urbana-Champaign.

 

 

Druhý tým, tedy Jinkai Yuan z University of Bordeaux a jeho kolegové, vytvořil svá vlákna pomocí polymeru a grafenu - materiálu silnějšího než diamant. A konečně autor třetího týmu, Mehmet Kanik na Massachusetts Institute of Technology, zvolil úplně jiný přístup. Jeho tým vyvinul materiál, který se svinuje spontánně, jako úponky rostliny okurek. Dokonce takto testovali svaly v miniaturním umělém bicepsu založeném na lidské paži, která při působení tepla zvedá zátěž.

V současné době vlákna využívají pouze asi 3% energie vložené do umělých svalů, zatímco zbytek se ztrácí jako teplo. Jakmile bude tento problém vyřešen, vědci doufají, že tyto umělé svaly a další jim podobné technologie mohou poskytnout levné a zeštíhlené alternativy k objemným elektrickým motorům, které se dnes používají k napájení mnoha zařízení.

 

 

Připravil: Radek Svoboda