Muscoli artificiali più durevoli con il grafene


Scientist have discovered a way to create more durable artificial muscles using a newly-developed electrode composed of a single-atom-thick layer of carbon called graphene.

Ionic polymer metal composites (IPMCs), or artificial muscles, change in size or shape when exposed to electric fields and could be extremely useful in the fields of robotics and prosthetics, the Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) reported.

IPMC “motors”, or actuators, are created from a molecular membrane that is stretched between two metal electrodes. When an electric field is applied to this actuator it causes a redistribution of ions that causes the structure to bend. These incredible structures are known for their minuscule power consumption and ability to mimic motions seen in the natural world.

Despite the obvious advantages of these devices, they also come with a number of challenging disadvantages. One of these roadblocks is that cracks can form on the metal electrodes due to constant exposure to air and electric charges, causing ions to leak through the electrodes and majorly reduce performance. Researchers are now working to improve the durability of IPMC actuators in a cost-effective way.

In order to accomplish this, the researchers developed a thin electrode based on an ionic polymer-graphene composition (IPGC), which has useful electrical and thermal properties. These new electrodes repels water and does not appear to crack; they also boast a rough inner surface that allows the migration of ions within the membrane to cause bending.

The new IPGC actuator demonstrates exceptional durability without apparent degradation, even under very high input voltage. It shows promise for use in biomedical devices, ‘biomimetic’ robots that mimic movements occurring in nature, and flexible soft electronics“, KAIST reported in a statement.

The researchers plan to continue working on these actuators in 2015, and hope to develop a biomimetic robot that walk and even jump on water. This would be accomplished using floatable IPGC actuators that mimic the movements of water striders.

The findings were published in a recent edition of the journal ACS Nano.

Didascalia foto 2: L’impiego del grafene per la realizzazione di elettrodi migliora la tenuta nel tempo delle strutture a membrana polimerica conosciute con il nome di muscoli artificiali. I primi robot sperimentali saranno realizzati entro l’anno.

 


Leggi anche

Con la domanda globale di fibra vergine destinata a superare l’offerta entro il 2025, il National Composites Centre (NCC, Bristol, Regno Unito) ha deciso di lanciare un programma triennale di innovazione per perfezionare e scalare i processi industriali necessari a creare un mercato commerciale per la fibra di carbonio continua rigenerata. Uno degli obiettivi del progetto è alleviare la pressione sulle catene di fornitura e vedere il Regno Unito assumere un ruolo di primo piano nella definizione di una nuova era per i compositi….

Leggi tutto…

Si chiama Marlic (Marche applied research for innovative composites) il progetto di economia circolare, co-finanziato dalla Regione Marche attraverso fondi europei, che prevede di ridare nuova vita a materiali compositi di scarto, creando il nuovo da qualcosa che altrimenti andrebbe buttato e disperso nell’ambiente. …

Leggi tutto…

Strumenti costosi e di dimensioni importanti, le turbine eoliche sono macchine che devono funzionare il più efficacemente possibile e con tempi di fermo estremamente ridotti. Questo fa sì che non si possano commettere errori durante le operazioni di produzione e installazione. …

Leggi tutto…

The global composites community reunited at JEC World from May 3rd to 5th for 3 busy rewarding days of innovation, networking and knowledge sharing. The industry was excited to reconnect and the show exceeded all expectations in terms of product launches, content and business activity. The event welcomed 32,000+ professional visits, in Paris and online, from 115 countries and featured 1,201 exhibitors and 26 pavilions….

Leggi tutto…

Ilium Composites, produttore globale di rinforzi compositi strutturali in fibra di vetro, ha sviluppato un prodotto innovativo per garantire una migliore finitura estetica. Si tratta di Amplify surface veil che trova applicazione soprattutto nel settore marittimo e automobilistico. Preferito rispetto alle alternative in metallo, non ha rivali in termini di rapporto qualità/prezzo e di resistenza chimica…

Leggi tutto…