استفاده از نانولوله کربنی برای تولید عضله مصنوعی

محققان دانشگاه تگزاس می‌گویند عضله‌های مصنوعی جدیدی که با استفاده از فناوری نانو بافته شده زمانی که با واکس پارافین ترکیب شود می‌تواند اجسامی 100 هزار برابر سنگین‌تر از وزن خود را بلند کرده و 85 برابر نیروی یک عضله طبیعی با همین ابعاد را تولید کند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، پژوهشگران یک تیم تحقیقات بین‌المللی با استفاده از نانولوله‌های کربنی موفق به بافت عضله‌هایی شده‌اند.

رای باگمن، رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید: عضله‌های مصنوعی که ما ساخته‌ایم به‌ راحتی قابل تولید بود و قادر است 200 برابر وزنی را که عضله طبیعی هم‌اندازه خود می‌تواند بلند کند را از زمین بردارد. هرچند این محصول قابلیت‌های متعددی می‌تواند داشته باشد، اما از آن نمی‌توان در بدن استفاده کرد. نتایج این پژوهش در نشریه Science به چاپ رسیده است.

برای تولید این ساختار، از پارافین استفاده شده که به‌ درون نانولوله‌های بافته شده، تزریق شده است. این ساختار را می‌توان با الکتریسیته یا شعله گرم کرد که در نهایت موجب بسط یافتن واکس شده و حجم بافته را افزایش داده و طول نانولوله‌ها را کاهش می‌دهد.

افزایش حجم و کاهش طول موجب می‌شود ساختار مارپیچی شکل ایجاد شود.

باگمن می‌گوید: از آنجایی که تولید این عضله‌ها بسیار ساده و عملکرد آنها بسیار قابل توجه است، بنابراین می‌توان از آنها در ربات‌ها استفاده کرد.

انقباض این عضله بسیار سریع اتفاق می‌افتد، به‌ طوری که در 25 هزارم ثانیه می‌تواند منقبض شود. دانسیته توان این عضله 4.2 کیلووات در کیلوگرم است که چهار برابر بیشتر از نسبت توان به وزن در موتورهای احتراق درونی است.

برای رسیدن به این نتیجه، باید نانولوله‌های کربنی را باید به‌ نحوی پیچید که حالت بافته شده پیدا کنند. حال اگر این نانولوله‌های بافته شده که حاوی واکس هستند گرم شوند، پیچ‌خوردگی تا حدی باز شده و در صورت سرد شدن مجددا به حالت اولیه باز می‌گردند.

سرعت این انقباض و انبساط در حد 11500 بار در دقیقه بوده و تا 2 میلیون بار می‌تواند اتفاق بیفتد. از آنجایی که این مواد را می‌توان درهم تنید، می‌توان از آنها در تولید منسوجات خودشارژ شونده استفاده کرد. از سویی دیگر، با توجه به این که با گرم و سرد کردن می‌توان این ماده را منقبض و منبسط کرد، در نتیجه می‌توان از آن برای تولید مواد هوشمند استفاده کرد.

در این پژوهش محققانی از کشورهای استرالیا، چین، برزیل، کانادا و کره جنوبی شرکت‌ داشته‌اند.