Der nächste künstliche Muskel, entweder für Roboter oder für medizinische Anwendungen, muss stark und flexibel sein. Derzeit sind Kohlenstoffnanoröhren der stärkste künstliche Muskel, während Materialien wie Spinnenseide in kürzester Zeit zur Verfügung stehen. Aber jetzt ist ein neuer materieller Durchbruch in die Arena der künstlichen Muskeln eingetreten, der seine Konkurrenten schlagen könnte. Und ausgerechnet dieser Muskel besteht aus Angelschnur.
Hier ist i09 über die Entdeckung:
Wie holst du Muskeln aus einer Angelschnur? Zunächst müssen Sie Spannungen erzeugen, die gelöst werden können.
Es ist ein einfacher Prozess, der von einem ebenso einfachen Spitznamen abhängt: "Twist Insertion".
Ein Ende einer hochfesten Polymerfaser (wie zum Beispiel eine 50-Pfund-Testschnur, die in fast jedem Sportgeschäft erhältlich ist) wird festgehalten, während das andere gewogen und verdreht wird. Wenn Sie ein wenig drehen, wird die Leine zu einem künstlichen "Torsionsmuskel", der durch Drehen Energie erzeugt. Wenn Sie jedoch viel drehen, passiert etwas Interessantes: Die Schnur wickelt sich auf sich selbst und erzeugt eine geordnete Reihe von Stapelschleifen.
Wenn man dies an einem Stück Angelschnur macht, so stellten Forscher fest, verwandelt es sich in einen künstlichen Zugmuskel, der sich zusammenziehen kann, genau wie unsere eigenen Muskeln, sagt i09. Um die Stärke der Angelschnur zu testen, verwendeten die Forscher heiße und kalte Temperaturen - ein Standardmittel zum Testen der Materialeigenschaften -, wodurch sich der künstliche Muskel zusammenzog und entspannte. Auf diese Weise könnten sie beispielsweise vier ineinander verwobene künstliche Muskeln zum Heben von 30-Pfund-Gewichten bewegen. Sie stellten auch fest, dass Nähgarne ähnliche Eigenschaften aufweisen, wenn sie auf diese Weise behandelt werden.
Nach einer Reihe von Tests stellten die Forscher fest, dass die künstlichen Muskeln "ungefähr sieben Pferdestärken mechanische Kraft pro Kilogramm Polymerfaser erzeugen können", schreibt i09. Die Autoren der Studie setzen dies in die richtige Perspektive: Das bedeutet, dass die Angelschnur "Lasten über 100-mal schwerer heben kann als menschliche Muskeln mit der gleichen Länge und dem gleichen Gewicht" und finanzielle Arbeit leisten kann, die in etwa der eines Düsentriebwerks entspricht.
