Les muscles nanotubes se penchent 50 000 fois leur propre poids

Les fils tissés à partir de nanotubes de carbone peuvent se contracter comme des muscles à des vitesses extrêmement élevées pour soulever de gros poids. Ces muscles en nanotubes de carbone peuvent soulever des charges 200 fois plus importantes que les muscles naturels de la même taille. Des vidéos réalisées par des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas montrent que les fils de nanotubes soulèvent des charges jusqu'à 50 000 fois supérieures à leur propre poids.

Les muscles artificiels pourraient être utilisés comme actionneurs dans la robotique et les outils chirurgicaux, et entraîner de minuscules moteurs et volants d'inertie. Les muscles des nanotubes peuvent être alimentés par l'électricité, mais ils se contractent également en réponse à la lumière et à certains produits chimiques. Et ils fonctionnent à des températures aussi élevées que 2 500 degrés Celsius, un extrême qui réduit d'autres matériaux d'actionnement puissants à une flaque en fusion. Et contrairement aux muscles à nanotubes de carbone précédents, ces matériaux ne nécessitent aucun emballage ni électrolyte de type batterie pour fonctionner. Les fils sont décrits aujourd'hui dans le journal La science .

Les nanotubes de carbone individuels sont plus résistants que l'acier, hautement conducteurs, ont d'excellentes propriétés optiques, etc. Vous avez entendu le battage médiatique. Mais les nanotubes simples ne sont pas si utiles. Pendant de nombreuses années, lorsque les chercheurs ont essayé de construire des choses à partir d'eux, ils ont eu du mal à faire passer ces propriétés à l'échelle des tubes simples aux structures plus grandes. Un problème est la tendance des nanotubes à former des enchevêtrements semblables à des spaghettis, où chaque point de contact tube à tube peut compromettre la résistance. Mais au cours des dernières années, les scientifiques des matériaux ont appris à redresser ces enchevêtrements et à construire de grandes choses utiles.

L'astuce dans ce cas est un ensemble de techniques de tissage de fil développées par Ray Baughman à l'Université du Texas à Dallas. Son groupe commence par faire pousser une forêt verticale de nanotubes de carbone, puis fait glisser un rouleau sur le dessus. Au fur et à mesure que les tubes sont tirés, ils se réunissent en une feuille mince et extensible. Les nanotubes de la feuille sont tous alignés comme des spaghettis dans une boîte, et cet alignement aide à maintenir leur force individuelle au niveau collectif. Pour fabriquer les muscles des nanotubes, les chercheurs du Texas enduisent cette feuille d'un matériau de remplissage qui se dilate considérablement lorsqu'il est chauffé. Ensuite, ils tissent la feuille en fils avec différentes configurations de torsion. Lorsque les fils sont chauffés, la charge se dilate considérablement et le fil se contracte d'une manière déterminée par sa configuration d'enroulement.

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