Szupererős az új mesterséges izomszál

A szén-nanocsövekből készített újfajta mesterséges izomszál úgy hajlik, mint az elefánt ormánya, de akár több ezerszer képes megcsavarodni a hossza körül. Ez a tulajdonsága lehetővé teszi, hogy mikroszkopikus méretű motorokat állítsanak elő belőle.

Egy nemzetközi kutatócsoport az emberi hajszál átmérőjének tízezred részét kitevő átmérőjű szén-nanocsövek összesodrásával hozott létre mesterséges izomszálakat. Ezek az izomszálak ionos oldatba merítve, a kémiai elektromosságot kihasználva saját tömegüknél 2000-szer nehezebb lapátot tudtak megpörgetni, akár 590-es percenkénti fordulatszámmal. A forgás 1,2 másodpercig tart, majd a feszültség megváltoztatásával az ellenkező irányba folytatódik.

A mesterséges szál által kifejtetett erő - méretarányosan - összevethető a nagy elektromos motorokéval. Az új mesterséges izomszál milliméterenként 250-szer képes megcsavarodni, sokkal többször, mint az eddigi mesterséges izomszálak. A megcsavarodott szál azután torziós (azaz egy irányba történő) forgással képes kicsavarodni, illetve feszültség hatására újra összecsavarodni.

A hagyományos elektromos motorokkal ellentétben, amelyeket összetettségük miatt nehéz miniatürizálni, a torziós szén-nanocsöves izomszálakat egyszerű és olcsó előállítani akár milliméteres, akár jóval hosszabb méretben is. A nanocsöves torziós motor egy szálelektródából és egy ellenelektródából áll, amelyet ionosan vezető oldatba merítenek. Egy kisfeszültségű elem szolgál energiaforrásként. Ez lehetővé teszi a szál elektrokémiai feltöltődését, illetve kisülését, hogy mindkét irányba lejátszódjon a torziós mozgás.

A szénszálakból kialakított nanomotor rendkívül sok helyen felhasználható a mikro folyadékpumpápktól kezdve a szelepek mozgatásán át a mikro méretű keverőkig. A Science folyóiratban megjelent cikk szerzői ez utóbbi felhasználást be is mutatták. A 15 mikrométer átmérőjű szál 200-szor nagyobb sugarú és 80-szor nehezebb keverőlapátot mozgatott áramló folyadékban másodpercenkénti egy fordulattal.

Magyarok és nanotechnológia

A "nano" görög eredetű szó, jelentése törpe. 1 nanométer = 10^-9 méter, azaz a nanométer a méter egymilliárdod része. A nanotechnológia olyan eljárásokkal dolgozik, amelyek segítségével ilyen apró objektumokat lehet előállítani. A nanotechnológia legfontosabb vívmánya, hogy általa képesek vagyunk az anyagot lényegében atomonként, molekulánként összerakni, s ilyen módon különleges tulajdonságú anyagokat tudunk előállítani: megkarcolhatatlan autófestéket, szabályozható fényáteresztésű napszemüveget, antibakteriális hatású csempefugát stb. Néhány hazai eredmény:

Már itthon is gyártanak titanát-nanocsöveket

Kutyákon tesztelik az új magyar csípőprotézist

Jól vizsgázott az új, magyar fejlesztésű nano-fertőtlenítőszer

Magyar kutatók új módszere ételmérgezések ellen