دانشجویان مهندسی مکانیک شهرکرد

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشگاه تگزاس ماهیچه ی مصنوعی جدیدی ساخته است که می تواند صد برابر ماهیچه ی انسان توان مکانیکی با همان طول و وزن تولید کند. این ماهیچه های مصنوعی قادرند7/1 اسب بخار به ازای هر کیلوگرم وزن خود تولید کنند که چیزی نزدیک به توان یک موتور جت است.

درمقاله ای که امروز در مجله ی معتبر Science منتشر گردید، محققان توضیح داده اند که این ماهیچه ی قوی از چرخاندن و پیچانیدن پلیمر مستحکم نخ ماهیگیری تولید شده است. این تیم متشکل از محققینی از کشورهای امریکا، استرالیا، کره جنوبی، کانادا، ترکیه و چین است.

این ماهیچه ها با استفاده از تغییرات دما نیرو می گیرند، که این تغییر دما را می توان به صورت الکتریکی، جذب نور و یا واکنش شیمیایی مواد سوختی ایجاد کرد. پیچش الیاف پلیمری آن ها را تبدیل به یک ماهیچه ی پیچشی می کند که با افزایش دما به طور چشمگیری منقبض می شوند و هنگامی که سرد می شوند دوباره به حالت اول خود باز می گردند. در صورتی که پیچش اولیه ی الیاف در جهت مخالف باشد این الیاف در صورت حرارت دیدن منبسط می شوند و فرآیند به صورت وارونه رخ می دهد. فیلم نحوه ی عملکرد این ماهیچه ها را می توانید در پایان این مطلب مشاهده کنید.

در مقایسه با عضلات طبیعی، که تنها حدود 20 درصد منقبض می شوند، این ماهیچه های جدید می توانند تا 50 درصد طول خود منقبض شوند. همچنین این ماهیچه ها قادرند برای میلیون ها سیکل انقباض-انبساط تحت بارهای مکانیکی سنگین به کار خود ادامه دهند.

این عضلات پلیمری می توانند به کمک تغییر دمای مقاومتی با استفاده از پوشش فلزی روی الیاف و یا سیم های فلزی که در لابلای الیاف قرار داده شده اند، قدرت بگیرند. این امر موجب استفاده ی آسان آن ها در ربات ها می شود. علاوه بر این می توان کاربردهای دیگری برای آن ها یافت چرا که قادرند به واسطه ی تغییر دمای محیط عمل نموده و به عنوان یک سنسور مکانیکی با بازدهی بالا مورد استفاده قرار بگیرند.

این تیم تحقیقاتی همچنین نشان داده اند که می توان از نیروی این ماهیچه ها برای باز کردن و بستن اتوماتیک پنجره های یک ساختمان با توجه به دمای محیط استفاده نمود. در نتیجه با این ماهیچه های مصنوعی دیگر نیازی نداریم از برق و موتورهای گران و پر سر و صدا در بسیاری از موارد استفاده کنیم.