Нано мускул
Актуальность:
Развитие технологий не стоит на месте, появляются новые материалы и способы изготовления объектов. Основная задача таких материалов — это качественное и количественное изменение существующей технологии или же решение некоторой проблемы, которая не может быть адекватно решена существующими методами и используя существующие материалы.
Одна из таких проблем в робототехнике и бионике это отсутствие компактных энергоэффективных двигателей которые могут быть интегрированы в различные мехатронные системы взаимодействующие так или иначе с человеком. Примерами таких систем может служить искусственная конечность, лишенная ряда недостатков присущих ей сейчас или же экзоскелет, позволяющий двигаться людям с ограниченными возможностями. Помимо конечностей для людей это могут быть все возможные движущие модули роботов.
Цель исследования:
Создание графеновой нано структуры, а именно скрученного волокна из нанотрубок. С целью получения энергоэффективной искусственной мышцы с высокой скоростью реакции.
Задачи:
- Изучение алгоритма скручивания графеновых нано трубок.
- Разработка математической модели структуры.
- Создание прототипа на основании модели.
- Проведение серии экспериментов над структурой и ее анализ.
- Анализ экспериментальных данных, оценка работоспособности структуры.
- Разработка модели мышечного волокна, на основании существующего прототипа.
- Создание мышечного волокна.
Результаты:
- По завершению этого этапа, должен быть изучен алгоритм создания нанометовых структур и работы с ними. А также изучен алгоритм скрутки.
- Мат. модель описывающая взаимодействия между нано трубками при прохождении по ним электрического импульса.
- Графеновая нано структура отражающая основные положения мат. модели.
- Тестовые данные структуры в форме отчета.
- Однозначная оценка, данных. Ответ на вопрос, может ли данная структура совершать полезную работу.
- Если ответ на предыдущем этапе положительный. Описание взаимодействия волокон с учетом реальных, экспериментальных данных. Разработанный план по созданию волокна. Иначе см. задачу 2.
- Мышечное волокно из графеновых нано трубок.