ساخت عضله آجرشکن با چوب!

این ماده یک هیدروژل است که بطور خاص ساخته شده و زمانی که با پالس الکتریکی کمتر از یک ولت کنترل شود، می‌تواند تغییر شکل بدهد و بزرگ و کوچک شود.

رباتیک صرفا یکی از کاربردهای بالقوه این ماده است که از نانوفیبرهای سلولزی (CNFs) گرفته شده از چوب، ساخته شده است. این فناوری همچنین امکان‌هایی برای کاربرد در پزشکی و تولیدات زیست‌شیمیایی (بیوکمیکال) ارائه می‌کند. نتایج این تحقیقات توسط محققان موسسه فناوری «کی تی اچ رویال» در نشریه «مواد پیشرفته» منتشر شده است.

به گفته «توبیاس بنسلفلت» محقق بخش فناوری فیبر در موسسه یادشده، بر خلاف عضلات رباتیکی که با نیروی مایع یا هوای تحت فشار گسترش حجم‌شان بیشتر می شود، این هیدروژل‌ها به علت جابجایی آب ناشی از پالس‌های الکتریکی متورم می‌شوند.

اجزای کلیدی این ماده شامل آب، نانولوله‌های کربنی به عنوان رسانا و نانوفیبرهای سلولزی گرفته شده از منبع خمیر (پالپ) چوب هستند. هر چند که این ماده یک هیدروژل است، بعد از ترکیب با نانوفیبرهای کربنی به شکل رشته‌هایی از پلاستیک به نظر می‌رسد.

بیشتر بخوانید:

• اسپیدتست رکورد شکست/ یک عدد باورنکردنی

• کشفی شگفت‌انگیز در عراق و سوریه با کمک ماهواره جاسوسی/ عکس

• آیا بایدو، جی.پی.اس را به زانو در می‌آورد؟

قدرت و استحکام این ماده ناشی از جهت‌گیری نانوفیبرها در همان جهت مشابه در چوب است. به گفته محققان، هیدروژل های نانوفیبر به صورت تک محوری روی یک محور متورم می‌شوند و فشار بالایی تولید می کنند.

متورم شدن این ماده را می توان در نتیجه اضافه کردن نانولوله‌های کربنی رسانا به هیدروژل کنترل کرد. در نتیجه این کار چیزی به وجود می‌آید که محققان به آن محرک‌های هیدروژلی تراوش‌کننده الکتروشیمیایی می‌گویند.

«مکس حامدی» استاد موسسه «کی تی اچ» که از مولفان این کار تحقیقی است، می‌گوید نحوه رشد گیاهان الهام‌بخش این پروژه بوده است.

وی افزود: به این فکر می کنند که گیاهان چقدر قوی هستند. درختان می توانند با همین نیروهایی که ما به کار می‌بریم از زیر پیاده‌رو رشد کنند و بالا بیایند؛ فقط ما این نیرو را به طور الکترونیکی کنترل می‌کنیم.

یک جنبه جالب این تحقیقات این است که پرمنفذ بودن هیدروژل‌های نانوفیبر را می توان به صورت الکترونیکی کنترل کرد. همچنین این قابلیت این ماده را می توان تا حد ۴۰۰ درصد افزایش داد که موجب می شود این هیدروژل ها یک ماده ایده‌آل برای غشاهای قابل تنظیم الکتریکی برای جداسازی و توزیع مولکول ها یا داروها باشند.

۵۸۵۸