Künstlicher Muskel

Nanofaden als Antrieb für einen Mixer

Ein winziger, aus Nanofasern gesponnener Faden kann als Nanoantrieb dienen. Die Entwickler haben aus dem sogenannten künstlichen Muskel einen Nanomixer gebaut.

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Nanofaden: 2.000-mal schweren Rührflügel angetrieben
Nanofaden: 2.000-mal schweren Rührflügel angetrieben (Bild: University of Texas)

Einen Mixer ohne Motor hat ein internationales Team von Wissenschaftlern gebaut. Ihr Rührflügel wird von einem künstlichen Muskel aus Nanofäden in Rotation versetzt.

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Der Muskel besteht aus einer Vielzahl von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die zu einem Faden verdrillt wurden. Der Faden wird in eine leitfähige Flüssigkeit getaucht und saugt sich damit voll. Wird an den Faden Spannung angelegt, wandern geladene Ionen in das Garn. Das quillt dadurch etwas auf und wird etwa 1 Prozent kürzer.

Durch diesen Vorgang beginnt der Faden, sich zu drehen. Er versetze dabei einen Flügel, der fast 2.000-mal so schwer ist wie der Faden selbst, in Rotation. 590-mal in der Minute ließ der Faden den Flügel rotieren. Diese Geschwindigkeit erreichte er in 1,2 Sekunden.

Eine mögliche Anwendung für den künstlichen Muskel könnte beispielsweise der Antrieb für einen Mixer im Nanomaßstab sein. Herkömmliche Motoren seien zu komplex, um sie beliebig zu verkleinern. Der von ihnen entwickelte Antrieb hingegen könnte in diesen Dimensionen eingesetzt werden, erklären die Forscher.

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Sie haben einen solchen Mixer bereits gebaut: Ein Faden mit einem Durchmesser von 15 Mikrometer trieb dabei einen Flügel an, der 200-mal größer und 80-mal schwerer war als der Faden.

An der Entwicklung des künstlichen Muskels haben Forscher der Universität in Wollongong im australischen Bundesstaat New South Wales, der Universität des US-Bundesstaates Texas in Dallas, der Universität der kanadischen Provinz British Columbia in Vancouver sowie von der Hanyang-Universität in der südkoreanischen Hauptstadt Seoul mitgearbeitet. Sie beschreiben ihn in einem Aufsatz im US-Fachmagazin Science.

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