Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Vật liệu mới có thể chế giúp tạo ra cơ bắp nhân tạo thông minh (06/05/2016)

Các nhà khoa học thuôc Trường Đại Học Nam Kinh (Trung Quốc) đã kết hợp với Trường Đại học Stanford (Hoa Kỳ) vừa sáng chế thành công một loai vật liệu mới có tính đàn hồi cao, có khả năng tự hồi phục và hoạt động dưới sự điều chỉnh của điện áp. Phát hiện này mang lại một bước tiến mới cho những nghiên cứu về chế tạo cơ bắp nhân tạo thông minh.

Được biết, vật liệu mới này có thể kéo dài từ 1 inch lên đến hơn 100 inch, khả năng tự hồi phục trạng thái của nó rất cao. Ở trạng thái bình thường, khi polyme bị phá hủy cần phải sử dụng dung môi hay thông qua phương pháp làm nóng để phục hồi lại được đặc tính của nó. Nhưng với vật liệu mới này thì chỉ cần để trong phòng ấm hoặc ở điều kiện nhiệt độ âm 20 độ C là có thể tự mình hồi phục được.

Những đặc tính của vật liệu mới này được gọi là công nghệ liên kết hóa học ngang, công nghệ này cần một chuỗi các phân tử hình dây liên kết với nhau để tạo ra một mạng lưới. Đầu tiên, các nhà khoa học thiết kế ra một phân tử hữu cơ đặc biệt, rồi dựa theo liên kết quang của polyme hình thành ra một loạt cấu trúc phối tử. Những phối tử này sẽ lại kết hợp với nhau để tạo ra một chuối phân tử dài hơn, có tính đàn hồi cao hơn. Sau đó, nhóm nghiên cứu cho các ion kim loại có khả năng tạo liên kết với các phối tử vào vật liệu mới này. Khi vật liệu này được kéo dài ra, thì các “mối” trong chuỗi phân tử sẽ bị nới lỏng từ đó các phối tử sẽ bị tách ra. Khi vật liệu mới này bị giãn ra thì sự liên kết giữa phối tử và ion kim loại sẽ đưa mạng lưới liên kết trở lại trạng thái ban đầu.

Ngoài ra, các nhà khoa học còn phát hiện, vật liệu mới chứa các ion kim loại này có thể phình to ra hay co nhỏ lại khi chịu tác dụng của điện áp, điều này cho thấy nó có thể chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học, rất phù hợp cho việc sáng chế cơ bắp nhân tạo có tính mềm dẻo và khả năng tự hồi phục cao. Hiện nay, nhóm nghiên cứu đã sử dụng vật liệu mới này để chế tạo ra một thiết bị cơ bắp nhân tạo có thể hoạt động dưới sự điều chỉnh của điện áp bên ngoài. Vật liệu mới này được đánh giá là có tiềm năng ứng dụng rất rộng.

Nguồn: vista.gov.vn (Theo Sciencenet.cn)