Wat zijn brandstof aangedreven kunstmatige spieren?
Door brandstof aangedreven kunstmatige spieren verwijst naar een vooruitgang in robotica en engineering door onderzoekers van de Universiteit van Texas aan het Dallas NanoTech Institute en de Pusan National University in Korea. De inspanning werd geleid door Dr. Ray Baughman, met hulp van DARPA. De creatie van door brandstof aangedreven kunstmatige spieren werd op 16 maart 2006 aangekondigd en het peer-reviewed artikel dat de technologie beschrijft, werd de volgende dag gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Science .
Van de door brandstof aangedreven kunstmatige spieren wordt beweerd dat ze op nanotechnologie zijn gebaseerd, omdat ze koolstofnanobuiselektroden gebruiken om chemische energie in mechanische energie om te zetten en nanodeeltjeskatalysatoren gebruiken. De eerste poging tot op nanotech gebaseerde brandstof-aangedreven kunstmatige spieren was een "cantilever-gebaseerde nanobuis brandstof-cel spier". Het cantilevergedeelte bevatte een strook nanobuisjes die bedekt zijn met het ionische polymeer Nafion en met platina beklede koolstof.
Naast het activeren van de spier, werd de cantilever ondergedompeld in elektrolytisch zwavelzuur en diende als de kathode van de brandstofcel die hem aanstuurde. Een andere elektrode scheidde de elektrolyt van de waterstofbrandstof. De geactiveerde brandstofcel resulteerde in de injectie van elektronengaten in de cantilever, die het samentrokken door kwantum- en elektrostatische effecten. De resulterende door brandstof aangedreven kunstmatige spier was relatief zwak, maar interessant vanuit het perspectief van experimenten.
De volgende poging zou resulteren in de door brandstof aangedreven kunstmatige spier die het team wereldwijd beroemd zou maken. De nieuwe spier bevatte geheugendraad gecoat met nanodeeltjes van platinakatalysator en bereikte activering door een constante kortsluiting te veroorzaken, waardoor het opwarmde en verbuigde. De resulterende door brandstof aangedreven kunstmatige spier zou kunnen werken op methanoldamp, waterstof of mierenzuurdamp en samentrekken met 500 keer het vermogen om stress te genereren als menselijke spieren. Omdat het slechts met 5% of ongeveer vier keer minder dan menselijke spieren kon samentrekken, werd gezegd dat het ongeveer 100X menselijke spiercapaciteit had.
Een robot gebouwd van deze door brandstof aangedreven kunstmatige spier kan zware elektrische batterijen in het voordeel van chemische brandstoffen werpen, die superieure energie per gewichtseenheid dragen. Het team ging zelfs zo ver dat het suggereerde de integratie van toekomstige varianten in menselijke proefpersonen, waarbij platinakatalysatoren voor enzymen werden gelaten die energiebronnen in de menselijke bloedbaan konden exploiteren. Dit zou kunnen leiden tot cyborgs die 100 keer sterker zijn dan conventionele mensen.