650-fache Hubkraft des Gewichts: Starke künstliche Muskeln entdeckt

MIT, Muskeln, Fasern, Muskelfasern Bildquelle: MIT
Der Zufall ist in der Wissenschaft immer wieder ein wichtiges Werkzeug für neue Entdeckungen - so geschehen jetzt im Forschungsfeld rund um künstliche Muskeln. Ein Team des MIT hat Fasern entdeckt, die eine Hubkraft entwickeln, die dem 650-fachen des Eigengewichts entspricht.

Durchbruch bei künstlichem Muskel mal wieder reiner Glücksfall

Vor wenigen Monaten hatten wir darüber berichtet, dass das MIT auf dem Weg zur Entwicklung künstlicher Muskeln durch den falschen Ausgang eines Experiments einen Fortschritt erzielen konnte. Jetzt scheint es laut Bericht von heise einmal mehr der Zufall, der die Bemühungen rund um künstliche Muskeln vorantreibt. Wie die Leiterin der Bioelectronics Group am MIT, Polina Anikeeva, erläutert, war ein neuer Durchbruch in ihrem Feld mehr oder weniger wieder ein reiner Glücksfall.

Die zufällig entdeckte Faser des MIT zeigt große Stärke
So wollte das Team ursprünglich nachvollziehen, wie Gurkenranken mit spiralförmigen Bewegungen Halt finden und dann die gesamte Pflanze nach oben ziehen - die Ziehrichtung ist dabei immer von der Lichtquelle abhängig. Die Idee der Forscher: Mit der Kombination von zwei Polymeren, die sich unter Einfluss von Wärme unterschiedlich ausdehnen, könnte ein ähnlicher Effekt erreicht werden. Dehnt sich eine Faser schneller als die andere aus, kommt es zu einer Verkürzung und Bildung einer Spirale.

Dann kam es zur zufälligen Entdeckung: Anikeevas Mitarbeiter Mehmet Kanik hatte die produzierte Faser in die Hand genommen und bemerkt, dass seine Körperwärme für eine starke Kontraktion ausreicht. Bei der anschließenden Überprüfung dieser Beobachtung konnte das Team feststellen, dass eine Wiederholung der Kontraktion durch Temperatureinfluss bis zu 10.000-mal möglich war. Die Messung der Hubkraft einzelner Fasern ergab, dass diese das 650-fache ihres Eigengewichts heben können.

Herstellung in vielen Formen

Wie Anikeevas ausführt, sei es aus Sicht des Teams möglich, die entdeckte Faserstruktur in verschiedensten Längen zu fertigen - von wenigen Mikrometern bis hin zu mehreren hundert Metern. Darüber hinaus sei es vorstellbar, die Fasern beispielsweise mit einem Netz aus Nanodrähten zu beschichten und so Wärmezufuhr und Steuerung der Kräfte zu realisieren. Neben künstlichen Muskeln zur Anwendung in der Robotik sei auch der Einsatz bei Prothesen möglich. MIT, Muskeln, Fasern, Muskelfasern MIT, Muskeln, Fasern, Muskelfasern MIT
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