陆军研究人工肌肉纳米热管，在未来的战场上更有效的机器人

陆军研究人员始于理解肌肉的分子生存功能的价值，以及需要复制的基本机制，以便人为地达到蛋白质引起的肌肉收缩所产生的能力。

为了使机器人为战斗中的士兵制作更有效和多才多艺的队友，陆军研究人员就可以了解肌肉的分子生物功能的价值，以及需要复制的基本机制，以便人为地实现来自蛋白质引起的肌肉收缩的能力。

Bionanomotors，如沿着Actin网络移动的肌肌，对所有生命形式的大多数运动方法负责。因此，人工纳米热管的发展可以在机器人研究领域进行游戏变化。

来自美国军队战斗能力的研究人员已经希望识别一个允许人工纳米运动的设计，颗粒的性质是令人振奋的方式的设计，因为它们是温暖的。

CCDC ARL研究人员认为，理解和发展这些基本力学是对涉及涉及合成生物，机器人和动态和控制工程的机器人的新方向的可行性做出明智的决定必要的基础。

“生物力学工程”杂志最近出现了他们的研究。

“通过控制一个简单的杠杆设计的不同几何特征的刚度，我们发现我们可以使用布朗运动使纳米电动机能够更能达到创造线性运动的理想位置，”CCDC ARL的研究人员说车辆技术董事会。“这种纳米级特征在宏观规模中转化为更积极高效的致动，这意味着机器人可以在更长的时间内为演奏者做更多。”

根据阴部的说法，肌肉收缩中蛋白质相互作用的描述通常是相当高的。更具体地，而不是描述作用于inpidual蛋白的力以寻求其对应物，规定的或经验速率函数，这些速率函数决定了研究界已经使用了绑定或释放事件的条件来复制这种生物力学过程。

“这些广泛接受的肌肉收缩模型类似于对汽车发动机的黑匣子的理解，”Culver说。“更多的气体，更多的力量。它的重量很大，占据了这么多的空间。涉及燃烧。但是，您无法使用那种表面级信息设计汽车发动机。您需要了解活塞如何工作以及如何进行精细注入。这是对发动机的组成级别了解。我们进入内置蛋白质系统的组成级机制，并显示了生活功能的设计和控制价值，并更清楚地了解了综合复制这种生活功能的关键的设计参数。“

Culver表示，在分子电动机的能量生产方面，通过ARL在组件水平上示出了从不利的弹性位置到有利的弹性位置的布朗运动从一个有利的弹性位置，这是一种关键的步骤人工纳米热管，提供与生物学的性能相同的能力。

“这项研究为快速，多功能机器人的拼图添加了一个可以进行自主战术机动和侦察功能的钥匙件，”Culver说。“这些型号将是沉默，低热签名和高效 - 功能的分布式执行器的设计成分，使这些机器人在现场更为有影响。”

特克尔指出，他们是沉默的，因为当肌肉致动时，肌肉不会产生很大的噪音，特别是与电动机或伺服电机相比，因为肌肉中的热量产生远低于可比较的电动机，而且有效通过布朗运动分布式化学能模型的优点和潜在的逃生。

根据Culver的说法，由动物肌肉中生物分子机的激发件的宽度仍然是未知的，但许多现有的应用空间都有明确的陆军应用，如生物启发机器人，纳米机器和能量收获。

“这一领域的基本和探索性研究因此是对未来的战斗机能力的明智投资，”卡尔弗说。

前进，这项研究有两个主要的扩展。

“首先，我们需要更好地了解分子，如本文中讨论的束缚粒子，在更复杂的环境中相互作用，”Culver说。“在论文中，我们看一下系束性粒子可以有利于有利于布朗运动来利用整体肌肉的收缩，但是该第一模型中的粒子在理想化的环境中。在我们的身体中，它在溶液中浸没在携带许多不同离子和溶液中的能量分子的流体中。这是单电机的最后一块拼图，分子电机的纳米级模型。“

第二个延伸，陈述的黄金手是用完整的3-D模型重复这项研究，铺平了扩大到实用设计的方式。

值得注意的是，因为这项研究如此年轻，ARL研究人员使用了这个项目与学术界的其他调查人员建立了关系。

“倾向于他们的专业知识将在未来几年至关重要，我们已经努力从华盛顿省大学和卡内基梅隆大学等华盛顿大学等地向教师成员和研究人员做好做好。”

根据Culver的说法，在合作伙伴的帮助下将这项研究项目进入下一步，将导致未来战斗中未来士兵的巨大能力，考虑到不断变化的战场的性质，这是一个关键要求。

参考：Dean Culver，Bryan Glaz和Samuel Stanton，2019年8月1日，“生物力学工程学报”：Dean Culcence.Do:00：
10.1115/1.4044580