거미줄은 놀라운 물건입니다. 무게에 비해 세계에서 가장 강한 재료 중 하나이며 잠재적인 용도는 다음과 같이 매우 다양합니다. 건물 갑옷 에게 인공 피부 만들기 부상과 장애가 있는 사람들을 돕습니다. 척수 손상 치료 또는 개선 보청기의 마이크. 이제 매사추세츠 공과대학(MIT)의 연구원들은 이 놀라운 천연 소재를 미래의 로봇 근육으로 만들 수 있는 새로운 특성을 발견했습니다.
연구팀은 거미줄 섬유가 매우 탄력적일 뿐만 아니라 습도 변화에 대해 독특한 반응을 보인다는 사실을 발견했습니다. 섬유 주위의 공기가 특정 상대 습도에 도달하면 섬유가 갑자기 비틀리고 수축합니다. 이 수축은 잠재적으로 밸브를 여는 등의 작동기로 사용될 수 있을 만큼 강력합니다.
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이것은 실크 가닥에 추를 매달아 챔버 안에 넣어서 테스트되었습니다. 과학자들이 챔버 내부의 습도를 높이자 무게추가 회전하기 시작했습니다. 중국 우한 화중과기대 부교수이자 연구팀의 일원인 다비아오 류(Dabiao Liu)는 "우리의 기대에서 벗어났다"고 말했다. 성명. “정말 충격이었어요.”
연구자들은 이 특성을 초수축이라고 부릅니다. 실크는 습기로 인해 수축할 뿐만 아니라 섬유가 비틀어 비틀림 힘을 제공하기 때문에 강한 힘을 발휘합니다. 이것은 천연이든 인공이든 다른 섬유와는 다르며 거미줄 특유의 것으로 보입니다.
이상하게도 연구자들은 이 비틀림 동작이 자연계에서 어떤 기능을 하는지, 거미에게 어떤 용도로 사용되는지 확신하지 못합니다. 그들은 이 메커니즘이 인간의 기술 발전에 유용할 수 있는 많은 방법을 생각할 수 있지만 가장 독특한 특성에서 생물학적 중요성을 발견하지 못했습니다.
"이것은 로봇공학 커뮤니티에 매우 흥미로울 수 있습니다."라고 토목 및 과학부 책임자인 Markus Buehler 교수는 말했습니다. 환경 공학(Environmental Engineering)은 같은 성명에서 특정 종류의 센서를 제어하거나 제어하는 데 사용될 수 있다고 제안했습니다. 장치. "습도를 조절하여 이러한 움직임을 제어할 수 있는 방법은 매우 정확합니다."
위스콘신대학교 매디슨 캠퍼스의 물리학, 화학, 재료과학 교수인 퓨파 길버트(Pupa Gilbert)는 이번 연구에 참여하지 않았습니다. 그는 연구를 진행했지만 그 잠재력에 대해서도 깊은 인상을 받았습니다. "이것은 공기 습도에 따라 스스로 꼬였다가 풀리는 밧줄과 같습니다." 말했다. "이 뛰어난 성능을 이끄는 분자 메커니즘을 활용하여 습도 구동 소프트 로봇이나 스마트 직물을 구축할 수 있습니다."
연구 결과는 저널에 게재됩니다. 과학 발전.
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