РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС Мощные искусственные мышцы сделали из лески и швейных ниток https://www.vesti.ru/doc.html?id=1307805 Команда инженеров из Техасского университета в Далласе сконструировала мощные искусственные мышцы. Они гораздо сильнее естественных человеческих — способны поднять в сто раз больше веса и генерировать в сто раз больше механической энергии. На самом деле, по производительности они больше напоминают реактивный двигатель: 7,1 лошадиной силы на килограмм. И всё это исключительно благодаря простейшим составляющим конструкции, в которую входят обычные швейные нитки и рыболовные лески. В своей статье, опубликованной недавно в журнале Science, исследователи объясняют, что такая мощь достигается благодаря скручиванию и наматыванию лески из высокопрочного полимера и швейных ниток. Мышцы "питаются" за счёт тепловой энергии из-за перепада температур, который можно достигнуть при поглощении света или в ходе химической реакции. Скручивание полимерного волокна преобразует его в мыщцу, способную вращать тяжёлый ротор со скоростью около 10 тысяч оборотов в минуту. Последующее дополнительное скручивание полимерной лески конвертирует её в мышцу, которая резко сжимается вдоль своей длины при нагревании, но возвращается в исходное состояние при дальнейшем охлаждении. Интересно, что если скрутить леску в обратном направлении от изначального, то всё будет наоборот — она сожмётся при охлаждении и растянется при нагревании. По сравнению с природными мышцами, которые способны сократиться лишь на 20%, искусственные умеют сокращаться до 50% от изначальной длины. При этом они ещё и очень выносливые, то есть не теряют своей производительности даже после нескольких миллионов сеансов механической нагрузки. "Возможных применений для этих полимерных мышц может быть очень много. Мы видим их будущее в умных протезах, носимых экзоскелетах, конечностях роботов и любых других механических системах, конструкция которых ограничена по весу, но нуждается в высокой мощности и выносливости", — говорит соавтор исследования доктор Рэй Боман (Ray Baughman) из Института нанотехнологий при Техасском университете в Далласе. Авторы разработки рассказывают, что каждая полимерная леска, диаметр которой всего в 10 раз больше ширины человеческого волоса, способна в одиночку поднять около 8 килограммов веса. Скрученные вместе, подобно природным человеческим мышечным волокнам, сотня лесок образует столь высокую подъёмную силу, что они могут легко поднять и удержать 0,8 тонны дополнительного веса. Для обеспечения питания полимерных мышц исследователи использовали обычные швейные нитки, покрытые тонким металлическим слоем и вплетённые в общий массив скрученных лесок. В принципе, для этого можно было бы использовать и полностью металлические провода, однако из-за этого вся конструкция становится дороже. "При практических применениях этого дополнения можно легко избежать: искусственные мышцы, если они, к примеру, встроены в конечность робота, могут питаться от перепадов температур окружающей среды", — поясняет ведущий автор исследования Картер Хейнс (Carter Haines). Как поясняют инженеры в пресс-релизе, свойство изменения механических свойств мышцы при перепадах температур может быть использовано и в другой области — при производстве комфортной адаптирующейся под погоду одежды. Или ещё интереснее: полимерные мышцы могут реагировать на изменения температуры окружающей среды и открывать или закрывать двери на улицу, к примеру, в теплице.
Вот самые значимые на мой взгляд моменты: ..."И всё это исключительно благодаря простейшим составляющим конструкции, в которую входят обычные швейные нитки и рыболовные лески."... ..."Последующее дополнительное скручивание полимерной лески конвертирует её в мышцу, которая резко сжимается вдоль своей длины при нагревании, но возвращается в исходное состояние при дальнейшем охлаждении. Интересно, что если скрутить леску в обратном направлении от изначального, то всё будет наоборот — она сожмётся при охлаждении и растянется при нагревании."
В приведенной выше статье имеется видео, после просмотра которого все становится достаточно понятно: Процесс изготовления: Общий смысл https://www.youtube.com/watch?v=Tba8Nf02OSI
Теория: С помощью любой дрели (шуруповерта) закручиваем отрезок лески в спираль; Собираем несколько спиралей в один жгут; Прилаживаем его приводу открывания форточки - за счет повышения температуры воздуха в теплице леска начнет сжиматься и откроет форточку. Поэкспереминтируем?
Круто, я когда новость читал впервые, думал, что там все сложнее, а тут оказывается все просто Обратную закрутку непонятно как проводить.
Подсказка есть в статье и на фото из статьи - ..."Скручивание полимерного волокна преобразует его в мыщцу, способную вращать тяжёлый ротор со скоростью около 10 тысяч оборотов в минуту." То есть, под действие тяжести, спираль из лески раскрутит груз распрямившись, а груз по инерции начнет закручивать леску в спираль по новой, только в обратном направлении. Останется только докрутить новую (обратную) спираль дрелью.
Леска не самый надежный вариант, на солнце рассыпется к осени, возможно и раньше, она быстро сохнет на свету. Нужно как минимум изолировать ее от света.
ПО моему все сложнее. Тут судя по всему вначале скрутить саму леску как есть, до момента скручивания ее в большую спираль, и как раз спираль делать обратной, но по идее это проблемно. А так по моему проще сделать открывании из обычной скрутки на сжатие, просто использовать для этого рычаги.
И снова теория... Не только солнце (вернее всего УФ излучение) - но и перепады t, и еще масса других негативных факторов - однако - Леска легко доступный и распространенный материал (как по цене так и по доступности), изготовление из лески привода (судя по видео) так же не влечет особых затруднений ни по трудозатратам ни по времени (в сравнении с самостоятельным изготовлением привода из амортизатора) - - порвалась - сделал тут же новый привод. Немаловажен фактор экологичности - протечки жидкостей из амортизаторов судя по отзывам форумчан бывают не редки. Двойственность управления - независимость от источников питания и легко реализуемое управление с помощью нагрева электричеством. Наращиваемая мощность при необходимости... ...в теории конечно плюсов больше чем минусов - вот поэтому и нужна практика, что бы расставить все по своим местам. Ни кто не мешает пробовать, экспериментировать, искать способы решения проблем - что бы расставить точки - да это работает, или нет - это бессмысленно либо слишком муторно... И самое главное не забывать делиться здесь результатами - с подробными описаниями и фото!
Ну, допустим, я этот привод из пневмоподъемника компьютерного стула делаю за час, ну максимум 2, служит он у меня уже года три без проблем и протечек. Но первоначальная настройка заняла не один день, то рычаги не те, то слишком чувствительный, то понос, то золотуха, зато повторить такую систему теперь большого труда не составляет. Там масла с гулькин нос, а вытечет при протечке еще меньше, обычно привод завоздушивается и отключается, так что экологической катастрофы точно не случится . Вы попробуйте вначале навить, потом настроить, думаю, что минимум дня три - четыре на это уйдет, если не больше, результат пока под вопросом. Если у человека есть время желание, то никто ему не запрещает, флаг в руки и вперед , но не все так просто, как кажется на первый взгляд .
То о чем писалось в последнем посту. На изготовление ушло часа 2. Настроил если честно за 2 раза. (настраивать надо утром по погоде) Работает уже 4 года, проблем нет. Если пригодится, буду рад. Размеры можно посмотреть на видео.