Muskler av plast bättre än äkta vara

2000-02-16 13:15  
Nu visar amerikanska forskare upp sina muskler för världen.

För ögat är de inte mycket att komma med; musklerna av plast ser mest ut som flottiga fläckar. Men det visar sig att de små plastmusklerna kan bli både snabbare och starkare än sina mänskliga förlagor. Lite elektricitet får plasten att blåsa upp sig till imponerande storlek.

Det är en grupp forskare vid 3M-företaget SRI International som visar upp sina rön i tidningen "Science". Ron Perline och hans kollegor har studerat två sorters plast som går att göra muskler av. En tunn film av silikon eller akryl sträcks ut väsentligt när den utsätts för en hög spänning.

Den elektroaktiva plasten är både snabbare och starkare än riktiga människomuskler. Och Ron Pelrine har föreslagit och testat många användningsområden för sina plastmuskler: I robotarmar och proteser, i högtalare och bullerdämpare , i pumpar och ventiler, i motorer och generatorer, i skrivarhuvuden och mycket mer. Det är fullt möjligt att göra ett konstgjort hjärta av plast, som pumpar blod i takt med en elektrisk spänning. Och flygande mikrofarkoster, som flaxar med sina plastvingar likt insekter.

Styrspänningen som krävs för att få plasten att expandera är dock ganska hög, vid experimenten används upp till sex tusen volt. Plasten ligger då som en tunn film, några tiondels millimeter tjock, mellan två elektroder av kolimpregnerat fett. Den elektrostatiska kraften från den höga fältstyrkan pressar ihop den centimeterstora plastbiten och klämmer ut den över en större yta.

Genom att förspänna plasten kan storleksförändringen styras i en viss riktning. Vid experimenten har fors-karna lyckats få en film av silikon att bli mer än dubbelt så lång. Och akrylfilmen förlängdes mer än tre gånger.

De viskoelastiska förlusterna i den mjuka plasten begränsar hur snabba musklerna kan bli. Vid försöken klarar silikonmusklerna av flera tiotals kilohertz, och kan därmed användas i högtalare, medan akrylmusklerna stoppar vid några hundra hertz.

Plastmusklerna visar sig vara mycket energieffektiva, verkningsgraden är uppemot nittio procent. Och energitätheten per viktenhet är tjugo gånger större än för piezoelektriska kristaller.

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer