Kas yra degalais varomi dirbtiniai raumenys?

Degalais varomi dirbtiniai raumenys reiškia robotikos ir inžinerijos pažangą, kurią atliko Teksaso universiteto Dalaso NanoTech instituto ir Pusano nacionalinio universiteto Korėjoje mokslininkai. Pastankoms vadovavo daktaras Ray’us Baughmanas, padedamas DARPA. Apie kuro varomų dirbtinių raumenų sukūrimą buvo pranešta 16 m. kovo 2006 d., o recenzuojamas straipsnis, aprašantis šią technologiją, kitą dieną buvo paskelbtas prestižiniame žurnale Science.

Teigiama, kad degalais varomi dirbtiniai raumenys yra pagrįsti nanotechnologijomis, nes juose naudojami anglies nanovamzdelių elektrodai cheminei energijai paversti mechanine energija ir naudojami nanodalelių katalizatoriai. Pirmasis bandymas sukurti nanotechnologijomis pagrįstus degalais varomus dirbtinius raumenis buvo „konsolinis nanovamzdelio kuro elemento raumuo“. Konsolinėje dalyje buvo nanovamzdelių juostelė, padengta joniniu polimeru Nafion ir platina dengta anglimi.

Konsolė ne tik suaktyvino raumenis, bet ir buvo panardinta į elektrolitinę sieros rūgštį ir tarnavo kaip kuro elemento, kuris jį maitina, katodas. Kitas elektrodas atskyrė elektrolitą nuo vandenilio kuro. Dėl aktyvuoto kuro elemento visoje konsolėje buvo įpurškiamos elektronų skylės, kurios susitraukė dėl kvantinio ir elektrostatinio poveikio. Gautas degalais varomas dirbtinis raumuo buvo palyginti silpnas, bet įdomus eksperimentavimo požiūriu.

Kito bandymo rezultatas būtų kuro varomas dirbtinis raumuo, kuris išgarsintų komandą visame pasaulyje. Naujajame raumenyje buvo atminties laidas, padengtas platinos katalizatoriaus nanodalelėmis, ir jis buvo suaktyvintas dėl nuolatinio trumpojo jungimo, dėl kurio jis įkaisdavo ir sulinkdavo. Susidaręs degalais varomas dirbtinis raumuo galėtų veikti metanolio, vandenilio ar skruzdžių rūgšties garais ir susitrauktų 500 kartų daugiau nei žmogaus raumenys. Kadangi jis galėjo susitraukti tik 5% arba maždaug keturis kartus mažiau nei žmogaus raumenys, buvo teigiama, kad jis turi maždaug 100 kartų didesnį raumenų pajėgumą.

Robotas, sukurtas iš šio kuro varomo dirbtinio raumens, galėtų išmesti sunkias elektros baterijas, naudodamas cheminį kurą, kurio energijos vienetas yra didesnis. Grupė netgi nuėjo taip toli, kad pasiūlė ateities variantus integruoti į žmones, atsisakydama platinos katalizatorių fermentams, galintiems išnaudoti energijos šaltinius žmogaus kraujyje. Dėl to kiborgai gali būti 100 kartų stipresni nei įprasti žmonės.