Au cours des 15 dernières années, des chercheurs de l’Université du Texas à Dallas et leurs collègues internationaux ont inventé plusieurs types de muscles artificiels puissants et puissants utilisant des matériaux allant des nanotubes de carbone (CNT) de haute technologie aux lignes de pêche ordinaires. Dans une nouvelle étude publiée le 12 juillet dans la revue Science , les chercheurs décrivent leur dernière avancée, appelée muscles artificiels sous gaine (sheath-run artificial muscles ou SRAM).
Les muscles précédents du groupe de recherche étaient formés en torsadant un fil de CNT, une ligne de pêche en polymère ou un fil à coudre en nylon. En torsadant ces fibres au point qu’elles s’enroulent, les chercheurs ont produit des muscles qui se contractent ou se déclenchent de manière spectaculaire le long de leur longueur lorsqu’ils sont chauffés et qui retrouvent leur longueur initiale lorsqu’ils sont refroidis.
Pour former les nouveaux muscles, l’équipe de recherche a appliqué un revêtement polymère sur des fils de CNT torsadés, ainsi que sur des fils de nylon, de soie et de bambou bon marché, créant ainsi une gaine autour du noyau du fil.
«Dans nos nouveaux muscles, c’est la gaine entourant un fil torsadé qui entraîne l’actionnement et fournit des densités de travail par cycle et de puissance beaucoup plus élevées que pour nos muscles précédents», a déclaré le Dr Ray Baughman, auteur correspondant de l’étude, titulaire de la chaire Robert A. Welch en chimie et directeur de l’Institut Alan G. MacDiarmid NanoTech de l’Université de Dallas.
Dans leurs expériences, une étape clé dans la formation des muscles finis consistait à tordre les fils nouvellement enduits jusqu’à ce qu’ils s’enroulent, alors que le matériau de la gaine était encore humide.
Baughman a déclaré que de nombreux matériaux pourraient être utilisés pour la gaine, à condition qu’ils aient une résistance mécanique et qu’ils puissent subir des changements dimensionnels en fonction de diverses variables ambiantes, telles que les changements de température ou d’humidité.
“Puisque la technologie SRAM permet de remplacer les fils CNT par des fils moins chers, ces muscles sont très attrayants pour les structures intelligentes, telles que la robotique et les vêtements s’ajustant pour le confort du porteur”, a déclaré Baughman.
Source: https://phys.org/ – 11/07/19