TAILIEUCHUNG - Cơ bắp nhân tạo: Khi vật liệu vượt qua sự tiến hóa của tự nhiên

Cơ bắp của động vật có vú đã cho chúng ta thấy sự kỳ diệu của tiến hóa. Các bó cơ giúp bơm máu đi khắp cơ thể để duy trì sự sống và cung cấp hàng tỷ chu trình làm việc với một biến dạng co thắt hơn 20% và một ứng suất khoảng 0,35 MPa. Chúng cũng có thể chuyển hóa năng lượng sinh học thành năng lượng cơ học với hiệu suất lên đến 40% - tương đương với hiệu suất chuyển hóa năng lượng của một động cơ xe hơi. Các kết quả nghiên cứu về vật liệu gần đây cho thấy, cơ bắp nhân tạo (hay “truyền động điện hóa”) có thể sớm vượt qua sự tiến hóa của cơ bắp tự nhiên, với công suất có thể gấp hàng trăm lần so với công suất của cơ bắp động vật. | KH amp CN nước ngoài Cơ bắp nhân tạo Khi vật liệu vượt qua sự tiến hóa của tự nhiên Nguyễn Tuấn Hưng1 Vương Văn Thanh2 1 Viện Khoa học liên ngành FRIS Đại học Tohoku 2 Viện Cơ khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Cơ bắp của động vật có vú đã cho chúng ta thấy sự kỳ diệu của tiến hóa. Các bó cơ giúp bơm máu đi khắp cơ thể để duy trì sự sống và cung cấp hàng tỷ chu trình làm việc với một biến dạng co thắt hơn 20 và một ứng suất khoảng 0 35 MPa. Chúng cũng có thể chuyển hóa năng lượng sinh học thành năng lượng cơ học với hiệu suất lên đến 40 - tương đương với hiệu suất chuyển hóa năng lượng của một động cơ xe hơi. Các kết quả nghiên cứu về vật liệu gần đây cho thấy cơ bắp nhân tạo hay truyền động điện hóa có thể sớm vượt qua sự tiến hóa của cơ bắp tự nhiên với công suất có thể gấp hàng trăm lần so với công suất của cơ bắp động vật. Cơ bắp sinh học Để có thể bắt đầu với cơ bắp nhân tạo chúng ta cùng tìm hiểu sơ lược về cơ chế hoạt động của cơ bắp sinh học qua đó giúp định hướng việc thiết kế các cơ bắp nhân tạo mô phỏng cơ bắp sinh học một cách hiệu quả. Cơ bắp sinh học là một tổ hợp của các bó cơ trong đó các bó cơ bao gồm các sợi cơ mỗi sợi cơ có đường kính 20-200 µm với thành phần cấu tạo chủ yếu là các protein 1 . Các protein này được tổ chức trong một đơn vị cấu trúc gọi là sarcomere thường dài khoảng 2 µm với hàng trăm Hình 1. Cấu tạo của cơ bắp sinh học từ quy mô dm bó cơ phân tử myosin và actin đan xen nhau. Một cụm các tới nm phân tử sarcomere - một phân tử bao gồm hàng trăm myosin và actin đan xen nhau như vậy có thể coi là phân tử actin và myosin đan xen nhau. một cỗ máy truyền động ở kích thước nm. Cỗ máy này sẽ hoạt động thông qua hai bước i Hệ thần Điều thú vị ở đây là các sợi cơ này có khả năng kinh sẽ điều khiển để giải phóng các ion canxi Ca2 co thắt trên 20 và tự phục hồi giúp cung cấp hàng vào trong các actin. Do đó các actin này sẽ liên kết tỷ chu kỳ làm việc. Một cơ bắp sinh học cũng có với các đầu của myosion trong một sarcomere ii hiệu suất .

• Cơ khí - Chế tạo máy
• Cơ bắp nhân tạo
• Cơ bắp sinh học
• Cấu tạo của cơ bắp sinh học
• Vật liệu cho cơ bắp nhân tạo
• Động cơ truyền động dùng ống nano các bon