像肌肉一样,纳米设备可以举起自身重量的165倍。

像肌肉一样,纳米设备可以举起自身重量的165倍。

想象一下,不断地举起你体重的165倍,而不是流汗——这一壮举通常是为像蜘蛛侠这样的英雄所保留的。

罗格斯大学的新不伦瑞克工程师们发现了一种简单、经济的方法来制造一种纳米尺寸的装置,这种装置可以与友军邻居复仇者相比,规模更小。他们的创造重量为1.6毫克(约五罂粟种子),并可以提高265毫克(约825罂粟种子的重量)数百次在一排。SMT贴片加工

它的强度来自于一种无机晶体矿物化合物二硫化钼(MoS2)薄片之间的插入和去除离子的过程。它是一种新型的执行器,它像肌肉一样工作,把电能转化为机械能。

罗格斯大学发现–优雅地称之为“反向串联(ISC)生物驱动装置”–进行在线发表的一项研究今天发表在自然杂志上。

“我们发现,用少量的电压,该装置可升降的东西比自己还重,”Manish Chhowalla说,教授,材料科学与工程系工程学院的副主席。这是电化学致动器领域中的一个重要发现。原子薄片金属二硫化钼的简单堆积导致执行器能够承受的应力和应变相当于或大于其他执行器材料。”

执行器用于各种机电系统和机器人。他们的应用,如可操纵导管,飞机机翼适应变化的条件和风力涡轮机,以减少阻力,研究笔记。

这个小小的罗格斯发明——3微米厚(比人的头发还要细得多),宽0.5厘米,长6厘米(约2.4英寸),当电压被施加时就会卷起。视频:穆哈兰姆acerce /罗格斯大学新不伦瑞克。

在罗格斯大学新不伦瑞克的发现是Muharrem Acerce做的,研究的主要作者,在chhowalla组博士生,从大肠科拉伊akdoğ的帮助,在材料科学与工程系教学助理教授Chhowalla说,这项研究的资深作者。

像肌肉一样,纳米设备可以举起自身重量的165倍。摄影:Muharrem Acerce。这显示了非常薄的二硫化钼(见A),工作装置的示意图和照片。

二硫化钼–天然矿物–是常用的固体润滑剂在发动机,根据Chhowalla,谁也为罗格斯大学先进材料研究所、设备与技术。它是一种层状材料,如石墨,层间有很强的化学键,但层间粘结较弱。因此,二硫化钼的各个层可以很容易地通过化学分离成单独的薄片。

极细的表,也被称为纳米片,悬浮在溶剂如水。纳米片可以通过将溶液在柔性材料,使溶剂蒸发组装成书架。restacked表可以作为电极–类似电池–高电导率的插入和删除元素。插入和移除离子导致的扩张与收缩薄片,导致表面上的力。这种力触发柔性材料的运动或驱动。

Chhowalla和他的团队成员发现他们的MoS2基电化学装置如应力,应变和工作能力,特别考虑到电极由弱相互作用的薄片制成的简单叠加。

“下一步是扩大规模,努力使执行器可以移动更大的事情,”Chhowalla说。

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