Wissenschaft: Künstliche Muskeln aus Nanogarn
Nanogarn: Kontrahieren und rotieren (Bild: UT Dallas)

Wissenschaft Künstliche Muskeln aus Nanogarn

Ein verdrillter Faden, der sich schnell auf- und abwickelt oder sich zusammenzieht und ausdehnt, soll einen leistungsfähigen und vielseitigen Antrieb ergeben. Aktiviert wird er durch Wärme, die elektrisch oder durch Licht erzeugt wird.

Anzeige

Wissenschaftler der Universität des US-Bundesstaates Texas in Dallas (UT Dallas) haben einen künstlichen Muskel aus Kohlenstoffnanoröhrchen entwickelt, der Gegenstände heben oder in Rotation versetzen kann. Die Forscher beschreiben ihren Aktuator in der Fachzeitschrift Science.

Der Muskel ist ein Garn, das aus Kohlenstoffnanoröhrchen besteht. Diese Nanoröhrchen werden mit Paraffin, also Kerzenwachs, gefüllt. Daraus wird ein Garn gesponnen, das dann in sich verdrillt wird. Aktiviert wird der Muskel durch Wärme, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung oder durch Licht erzeugt wird. Auch eine Aktivierung durch Chemikalien ist möglich.

Volumenänderung

Durch die Wärme schmilzt das Wachs und dehnt sich aus. Dadurch vergrößert sich das Volumen des Garns, und es wird kürzer. Der künstliche Muskel kontrahiert in sehr kurzer Zeit - einer 25-Tausendstel-Sekunde - und kann dabei das 100.000-fache seines eigenen Gewichts heben.

Eine zweite Aktion, die der Muskel durchführen kann, ist eine Drehbewegung: Durch Wärme kann sich der verdrillte Nanofaden auch abwickeln - vergleichbar einem Gummiband, das in einem Modellflieger den Propeller dreht. Kühlt der Faden ab, kehrt er wieder in die verdrillte Form zurück. Auch hier zeigt der Aktuator eine immense Geschwindigkeit: Er schafft im Schnitt 11.500 Umdrehungen pro Minute. Auf diese Weise kann beispielsweise ein kleiner Flügel in Rotation versetzt werden.

Aufgrund seiner Einfachheit und Leistungsfähigkeit sei dieser Garnmuskel vielseitig einsetzbar, erklärt Ray Baughman, Chemiker an der UT Dallas und Leiter des Forscherteams. Er könne in der Robotik verwendet werden, als Mikromotor und Mikromixer, in optischen Systemen oder Miniventilen.

Intelligente Textilien

Zudem könne das Garn in Textilien eingewoben werden und diesen zusätzliche Funktionen verleihen: Durch die Aktivierung durch Wärme oder chemische Stoffe könnte die Struktur eines Kleidungsstückes verändert werden, das dann Schutz vor der Wärme oder dieser Substanz bietet. Eine andere Möglichkeit sei eine intelligente Jalousie, die sich je nach Raumtemperatur öffnet oder schließt.

  • Das Nanogarn in Großaufnahme. Es ist etwa doppelt so dick wie ein menschliches Haar. (Bild: UT Dallas)
Das Nanogarn in Großaufnahme. Es ist etwa doppelt so dick wie ein menschliches Haar. (Bild: UT Dallas)

"Angesichts der bemerkenswerten Leistungsfähigkeit unseres Garnmuskels sowie der heutigen Fähigkeit, kilometerlange Garne herzustellen, erscheint eine schnelle Vermarktung in Form kleiner Aktuatoren aus zentimeterlangem Garn möglich", sagte Baughman. Schwieriger werde es, aus Ein-Garn-Aktuatoren große Aktuatoren mit Hunderten oder gar Tausenden Garnmuskeln zu machen.


Nomis est 18. Nov 2012

XDDDD /edit: gibt dann mit sicherheit sehr erstaunliche "anonymous-nachrichten" a la...

HerrMannelig 18. Nov 2012

Die wichtigste Angabe fehlt im Artikel: Der Wirkungsgrad. Ist dieser schlechter als bei...

Cuberus 16. Nov 2012

naja wie die forscher eben schon sagten: Schwieriger werde es, aus Ein-Garn-Aktuatoren...

zwangsregistrie... 16. Nov 2012

ich dachte eher an den Batman-Gleiter ist realistischer

ianmcmill 16. Nov 2012

MECHS ! Das war auch der erste Gedanke der mir bei der Überschrift einfiel...

Kommentieren



Anzeige

  1. Java-Anwendungsentwickler / -innen
    Deutsche Bundesbank, Frankfurt am Main
  2. Java Entwickler/in
    Robert Bosch Car Multimedia GmbH, Hildesheim
  3. Inhouse Spezialist SAP (m/w)
    ROTA YOKOGAWA GmbH & Co. KG, Wehr am Rhein
  4. Entwicklungsingenieur (m/w) Software
    EBE Elektro-Bau-Elemente GmbH, Leinfelden-Echterdingen bei Stuttgart

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Software Development Kit

    Linux-Support und geringere Latenz für Oculus Rift

  2. Big Brother Awards

    Österreich prämiert die EU Kommission und Facebook

  3. iFixit

    Touch-ID-Sensor im iPad mini 3 mit Klebstoff befestigt

  4. Illegales Streaming

    Razzien gegen Betreiber von Kinox.to

  5. Android 4.4.2

    Kitkat-Update für Motorola Razr HD wird verteilt

  6. Galaxy Note 4

    4,5 Millionen verkaufte Geräte in einem Monat

  7. Archos 50 Diamond

    LTE-Smartphone mit Full-HD-Display für 200 Euro

  8. Test Dreamfall Chapters Book One

    Neue Episode von The Longest Journey

  9. iPad Air 2 im Test

    Toll, aber kein Muss

  10. Nocomentator

    Filterkiste blendet Sportkommentare aus



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Ubuntu 14.10: Zum Geburtstag kaum Neues
Ubuntu 14.10
Zum Geburtstag kaum Neues
  1. Thomas Voß "Mir ist in zwei Jahren relevanter als Wayland"
  2. Ubuntu Unity 8 soll Standard in 16.04 werden
  3. Ubuntu Unity-Lockscreen-Bug kann Passwort verraten

Spacelift: Der Fahrstuhl zu den Sternen
Spacelift
Der Fahrstuhl zu den Sternen
  1. Raumfahrt Mondrover Andy liefert Bilder für Oculus Rift
  2. Geheimmission im All Militärdrohne X-37B nach Langzeiteinsatz gelandet
  3. Raumfahrt Indische Sonde Mangalyaan erreicht den Mars

3D-Druck ausprobiert: Internetausdrucker 4.0
3D-Druck ausprobiert
Internetausdrucker 4.0
  1. Niedriger Schmelzpunkt 3D-Drucken mit metallischer Tinte
  2. Deltadrucker Magna Japanisches Unternehmen zeigt Riesen-3D-Drucker
  3. 3D-Technologie US-Armee will Sprengköpfe drucken

    •  / 
    Zum Artikel