Abo
  • Services:
Anzeige
Verschiedene Varianten des Angelschnurmuskels: schraubenförmig gewunden wie ein Telefonkabel
Verschiedene Varianten des Angelschnurmuskels: schraubenförmig gewunden wie ein Telefonkabel (Bild: UT Dallas)

Robotik: Künstlicher Muskel aus Angelschnur

Ein paar Angelschnüre könnten künftig einen Roboter antreiben: US-Forscher haben herausgefunden, dass sich aus Kunststoffschnüren, die dazu benutzt werden, Fische aus dem Wasser zu ziehen, sehr leistungsfähige künstliche Muskeln herstellen lassen.

Anzeige

Angelschnüre sind recht stabil - sie müssen ja so manchen dicken Fisch aushalten. Eine Forschergruppe um Ray Baughman hat die Kunststoffschnüre zu künstlichen Muskeln umfunktioniert.

Die Schnur, die aus Polyethylen oder Polyamid bestehen kann, wird zuerst aufgewickelt. In diesem Zustand kann sie als Drehmuskel verwendet werden. Der schafft es, einen relativ schweren Rotor in eine Rotationsgeschwindigkeit von über 10.000 Umdrehungen pro Minute zu versetzen.

Baughman und seine Gruppe von der Universität des US-Bundesstaates Texas in Dallas wollen die aufgewickelte Schnur hingegen als Kontraktionsmuskel nutzen. Dazu wird sie weitergedreht, so dass sie anfängt, sich schraubenförmig zu winden, ähnlich wie ein Telefonkabel. Ist die Schnur aufgewickelt, wird sie noch einmal extra behandelt, damit sie diese Form behält.

Kontraktion durch Hitze

Gesteuert wird der Muskel durch Hitze: Wird die gewickelte Schnur erhitzt, will sie sich aufdrehen, was eine Kontraktion des Muskels bewirkt. Er ziehe sich um 50 Prozent seiner Länge zusammen, berichten die Wissenschaftler. Zum Vergleich: Eine menschliche Muskelfaser zieht sich um etwa 20 Prozent zusammen. Diese Fähigkeit verliert nach Angaben der Forscher der Muskel auch nach mehreren Millionen Kontraktionen nicht. Und: Der Effekt lässt sich auch umkehren: Wenn die Schnur entgegen der Drehrichtung der Polymerfasern aufgewickelt wird, dehnt sich der Muskel beim Erhitzen aus.

  • Das Wirkprinzip: Bei Erwärmung zieht sich der Muskel zusammen. Kühlt er ab, dehnt er sich wieder aus. (Bild:  Science/AAAS)
  • Der Muskel aus den Kunststoffschnüren  soll das Hundertfache des Gewichts heben, das eine menschliche Muskelfaser gleicher Länge und gleichen Gewichts heben kann. (Bild: UT Dallas)
  • Der Muskel kann aus unterschiedlichen Schnüren hergestellt werden. (Bild: UT Dallas)
Das Wirkprinzip: Bei Erwärmung zieht sich der Muskel zusammen. Kühlt er ab, dehnt er sich wieder aus. (Bild: Science/AAAS)

Der Muskel sei sehr leistungsfähig, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Science: Er könne das Hundertfache des Gewichts heben, das eine menschliche Muskelfaser gleicher Länge und gleichen Gewichts heben könne. Seine Leistung betrage 5,5 Kilowatt pro Kilogramm Muskelmasse - das entspreche in etwa der Leistung eines Düsentriebwerks.

Starkes Bündel

So haben die Forscher einen künstlichen Muskel aus einem Bündel Polyethylen-Angelschnüre konstruiert, wobei die Schnur etwa den zehnfachen Durchmesser hat. Damit konnten sie ein Gewicht von etwa sieben Kilogramm heben. Werden die Fasern - vergleichbar einem Muskel in der Natur - kombiniert, könnten 100 solcher Faserbündel über 700 Kilogramm heben.

Die Hitze kann auf verschiedene Art und Weise zugeführt werden, durch elektrische Spannung beispielsweise. Oder durch die Umgebungstemperatur: "Wir haben die Polymermuskeln zu Textilien verarbeitet, deren Poren sich mit Temperaturänderungen öffnen und schließen", erzählt Carter Haines. Diese könnten zu Kleidungsstücken verarbeitet werden. Mit solchen Muskeln könnten aber auch Belüftungsanlagen von Gewächshäusern angetrieben werden. Andere Anwendungsmöglichkeiten für die Aktoren sehen die Forscher in der Prothetik und Robotik.


eye home zur Startseite
Stefan Ess 24. Feb 2014

Im Gegensatz zu metallischen Drähten kommt es bei polymeren Strukturen durch schwingende...

Lala Satalin... 22. Feb 2014

Jop. Brauchste erstmal 30 Autobatterien um einen Robotter damit 2 Tage durch zu bringen...

Moe479 21. Feb 2014

in den battletech-romanen werden seit 20 jahren panzer mit armen und beinen so in...

dr. phibes 21. Feb 2014

"Kunststoffschnüren, die dazu benutzt werden, Fische aus dem Wasser zu ziehen" Schön erklärt



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Provadis Professionals GmbH, Frankfurt am Main
  2. Wüstenrot & Württembergische Informatik GmbH, Ludwigsburg
  3. Bechtle IT-Systemhaus GmbH, Düsseldorf / Krefeld
  4. BMF Media Information Technology GmbH, Augsburg


Anzeige
Top-Angebote
  1. 12,99€
  2. 12,99€
  3. 12,99€

Folgen Sie uns
       


  1. Konkurrenz zu Amazon Echo

    Hologramm-Barbie soll digitale Assistentin werden

  2. Royal Navy

    Hubschrauber mit USB-Stick sucht Netzwerkanschluss

  3. Class-Action-Lawsuit

    Hunderte Ex-Mitarbeiter verklagen Blackberry

  4. Rivatuner Statistics Server

    Afterburner unterstützt Vulkan und bald die UWP

  5. Onlinewerbung

    Youtube will nervige 30-Sekunden-Spots stoppen

  6. SpaceX

    Trägerrakete Falcon 9 erfolgreich gestartet

  7. Hawkeye

    ZTE bricht Crowdfunding-Kampagne ab

  8. FTTH per NG-PON2

    10 GBit/s für Endnutzer in Neuseeland erfolgreich getestet

  9. Smartphones

    FCC-Chef fordert Aktivierung ungenutzter UKW-Radios

  10. Die Woche im Video

    Die Selbstzerstörungssequenz ist aktiviert



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Thimbleweed Park angespielt: Die Rückkehr der unsterblichen Pixel
Thimbleweed Park angespielt
Die Rückkehr der unsterblichen Pixel

AMD A12-9800 im Test: Bristol Ridge kann alles besser, aber ...
AMD A12-9800 im Test
Bristol Ridge kann alles besser, aber ...
  1. CPU-Kühler Hersteller liefern Montagekits für AMDs Sockel AM4

LineageOS im Test: Das neue Cyanogenmod ist fast das alte Cyanogenmod
LineageOS im Test
Das neue Cyanogenmod ist fast das alte Cyanogenmod
  1. Ex-Cyanogenmod LineageOS startet mit den ersten fünf Smartphones
  2. Smartphone-OS Cyanogenmod ist tot, lang lebe Lineage

  1. Re: AMD ReLive Treiber

    Rettungsschirm | 02:15

  2. Re: Ich kanns auch nicht mehr hören...

    throgh | 01:19

  3. Re: Verbot des Besitzes

    dura | 01:16

  4. Re: Ohne UKW-Sender hört man trotzdem nur Rauschen

    kazhar | 01:01

  5. Re: Wieso ist das eine Sendeanlage

    chithanh | 00:43


  1. 14:00

  2. 12:11

  3. 11:29

  4. 11:09

  5. 10:47

  6. 18:28

  7. 14:58

  8. 14:16


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel