Cтраница 1
Искусственные мышцы, будь то рН - чувствительные или ре-докс-чувствительные сократительные полимерные пленки, либо коллагеновые жилки, стабилизированные хромом или формальдегидом, лишь с внешней стороны подобны живым мышечным контрактильным единицам - миофибриллам. В искусственных пленках и волокнах нет той особой гексагональной микроструктуры, которая отличает взаимный порядок актиновых и миозиновых нитей в миофибрилле. Кроме того, в них не воспроизводится удивительный механизм взаимного скольжения нитей одного рода относительно других. Этот механизм постулирован А. [1]
Электромагнитная искусственная мышца состоит из много-витковой обмотки, сжатой в жгут, в котором проводники с электрическим током противоположного направления прижаты друг к другу - При пропускании по ним тока они вследствие электромагнитного силового взаимодействия расходятся в поперечном направлении. В результате длина жгута сокращается подобно описанному выше сокращению пневматических и гидравлических мышц. [2]
Электростатическая искусственная мышца имеет форму цилиндра, по оси которого расположен центральный электрод, а по образующим цилиндра - соединенные друг с другом гибкие периферийные электроды. При подаче на центральный и периферийный электроды электрического потенциала возникает электрическая сила которая отталкивает периферийные электроды от центрального. В результате периферийные электроды изгибаются, вызывая сокращение мышцы. Другой вариант электростатической мышцы представляет собой столбик, составленный из тонких металлических дисков ( пленок), разделенных упругими изолирующими прокладками. Все нечетные и все четные диски соединены друг с другом. При подаче на них электрического напряжения разной полярности диски сближаются, сжимая изолирующие прокладки, и мышца сокращается. Вместо изолирующих прокладок может быть использован газ. [3]
Идея искусственной мышцы может стать основной для преодоления этого препятствия. [4]
Создание искусственной мышцы - главная часть работы по созданию химического двигателя с применением полимеров, но далеко не вся необходимая работа. Дело в том, что химический двигатель, как и двигатель внутреннего сгорания, должен содержать три элемента: 1) орган, создающий движение; 2) орган, управляющий движением; 3) органы питания и выделения отработанных продуктов. Мышца живых существ имеет все перечисленные элементы. Синтетическая мышца из полимеров пока является лишь органом, создающим движение. [5]
![]() |
Пневматическая искусственная мышца. [6] |
Разновидностью пневматических искусственных мышц являются аналогичные устройства с заменой оплетки продольными тяговыми нитями. Такие конструкции имеют лучшие тяговые характеристики и развивают большие усилия. Кроме того, такие гидравлические искусственные мышцы обладают более высокой точностью позиционирования и лучшей динамикой, как все гидравлические приводы по сравнению с пневматическими. [7]
Разрабатываются также искусственные мышцы на базе различных искусственных волокон, деформируемых под действием химических реагентов. Общим достоинством всех предложенных приводов типа искусственная мышца являются в несколько раз лучшие массо-габаритные параметры по сравнению с традиционными приводами. [8]
![]() |
Искусственная мышца в свободном ( а и в рабочем состоянии ( б. сдвоенная искусственная мышца в ра - 4 бочем состоянии ( в. [9] |
Разработанная теория искусственной мышцы дает возможность определить ее статическую характеристику аналитическим путем. [10]
Современные полимерные системы, называемые искусственными мышцами, не обладают свойствами аккумуляции энергии и высвобождения ее в нужные моменты, а также свойством самовосстановления, присущим живым тканям. Тем не менее искусственные полимерные структуры, способные изменять размеры и развивать механическое усилие при смывании их жидкостями различного химического состава, представляют собой синтетические модели, более всего приближающиеся к живому прототипу. С живой мышцей их роднит главный принцип - принцип прямого преобразования химической энергии в механическую работу без тепловых преобразований. [11]
![]() |
Семиканальная искусственная конечность, управляемая биопотенциалами натуральных мышц. [12] |
С помощью этого давления управляют искусственными мышцами, которые приводят в движение модель. По положению ( угловая координата а) движение корректируется через визуальную обратную связь, а по силе - через частотные датчики. [13]
При давлениях, возникающих в искусственных мышцах элас-то-осмотического типа, растворитель несжимаем. [14]
Наряду с описанными пневматическими и гидравлическими приводами типа искусственная мышца существуют близкие им эластичные приводы, в которых работа совершается за счет изгибных деформаций эластичных полостей. Однако поскольку в этом случае используется деформация не сжатия, как у мышц, а изгиба, эти приводы формально не относятся к искусственным мышцам. В среднем описанные пневматические и гидравлические искусственные мышцы по сравнению с аналогичными традиционными приводами ( цилиндрами) в три раза легче, в два раза меньше по габаритам и развивают в десятки раз большее усилие на единицу веса. [15]