【研究】強力な「カーボンナノチューブの人工筋肉」が開発される 応用は心臓ポンプ、衣類 ボトムズ・マッスルシリンダー? [納豆パスタ★]

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1 :納豆パスタ ★:2021/02/04(木) 06:28:11.65 ID:Ya6mb5L49.net
強力な「カーボンナノチューブの人工筋肉」が開発される
ナゾロジー2021.02.03 WEDNESDAY
https://nazology.net/archives/82099

参考
The University of Texas at Dallas
https://www.utdallas.edu/news/science-technology/unipolar-carbon-nanotube-muscles-2021/
論文
Unipolar stroke, electroosmotic pump carbon nanotube yarn muscles
https://science.sciencemag.org/content/371/6528/494

人工筋肉と言うと肉でできた生体部品というイメージが湧きますが、
実際に現在研究されている人工筋肉は
カーボンナノチューブ(以下、CNT)の糸で作られています。

1月29日に科学雑誌『Science』で発表された新しい研究は、
このCNTの人工筋肉に革新的な技術を見出し、
同じ重量の人間の筋肉の実に29倍の能力を得ることに成功したと報告しています。

CNT繊維による人工筋肉は、さまざまな制約がありましたが、
研究はそうした問題の多くを解決させるものになるようです。

■より合わせた糸で筋肉を再現する

ゴム動力の飛行機を思い浮かべるとわかりやすいですが、
より合わせた糸はらせん状にねじっていくと、収縮していきます。

こうした原理を使い、
髪の毛よりずっと細いカーボンナノチューブをより合わせた糸(CNTヤーン)で
筋肉を再現したものが、CNT筋肉です。

この人工筋肉では、
熱を利用して駆動させる方法もありますが制約が多く、
現在は電気化学的に駆動させる方法が研究されています。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2021/02/Artificial-muscle-catapult.gif
電気が流れると繊維が回転する人工筋肉のカタパルト。 Credit:Nature Newsteam

電気化学的に駆動される筋肉は、
エネルギー変換効率が熱力学によって制限されず、
重い負荷を支えながら大きな収縮が維持できるので有望な方法とされています。

この方法では、CNTが電荷を取り込むことで収縮や伸長といった動作をおこないます。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2021/02/Carbon-Nanotube-Torsional-Actuator-Mechanism.gif
電荷を取り込んで回転し収縮していく。 Credit:BionicMuscles

ただ、この方法で動作する人工筋肉には動作に限界があります。

電荷を取り込む方向によって、収縮と伸長の動作が変わるため、
基本的に電位はゼロに保たなければなりません。

また、電解質はある範囲の電圧でのみ安定し、
この範囲を超えると分解されてしまいます。

そのため、動作に制限がでてしまうのです。

さらに、CNTの動作に必要な電荷を蓄積する能力(静電容量)は、
電荷を取り込む速度が上がると大幅に減少してしまうという問題もありました。

つまり、筋肉の動作の応答速度を上げると、
出せるパワーが下がってしまうという問題があったのです。

しかし、新たな研究はこの問題を解決させる方法を開発しました。

それが、コイル状のCNTを帯電したイオン性ポリマーでコーティングするというものです。


カーボンナノチューブのより糸に、
電解質がコーティングされた人工筋肉の走査型電子顕微鏡画像。
Credit:The University of Texas at Dallas

この処理により、CNTの筋肉は、単極で動作するようになり、
電解質の安定範囲全体にわたって一方向に動かすことができるようになったのです。

さらに電荷の取り込み速度と、筋肉の出力の向上も同時に達成することができました。

これにより、同じ重量の人間の筋肉が持つ最大能力の29倍の力を、
CNT筋肉は出すことができるのだといいます。

また、これまでの電気化学的な人工筋肉では、電解質に浸して使う必要がありましたが、
研究チームは二重電極の固体電解質でコーティングすることで、
2つのコイル状のカーボンナノチューブが、1つは負に、
もう一つは正に帯電することで液体電解質に浸す必要がなくなったとのこと。

さまざまな画期的な改善ができ、
CNTを使った人工筋肉実現の可能性が一気に高まったようです。

この技術は、ロボット工学や、心臓ポンプ、また衣類への利用など、
さまざまな場面のニーズに応えられるものになるかもしれません。

2 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:28:30.38 ID:MkvTKPsE0.net

31歳、1500万到達しました
賞与でメイン口座が1250万に
ジャパンネットと労金で250万あるのでほぼぴったり

達成したからなんだという話はあるが
他人から見たらつまらん不毛な人生でも
就活時にリーマンショックの影響直撃&奨学金返済500万抱えて自殺を考えてた頃からしたら
自分の中ではよくやった方。。
よくやった。。

3 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:30:25.75 ID:2l040HnF0.net

むせる

4 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:30:34.12 ID:zHK3cART0.net

カーボンナノチューブはバドミントンで知った

5 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:31:04.54 ID:y/EL518Q0.net

オリンピックでメダル取れちゃう

6 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:33:04.43 ID:JZpseBB40.net

どうでもいいから

クソ老人に無駄にカネかけて治療すんな

7 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:34:57.45 ID:B85Wn2cq0.net

まだできてなかったのか

8 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:36:32.69 ID:bMBLhlU+0.net

耐久性とかコストとかでんでん

9 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:38:28.93 ID:pVhNuAmR0.net

こじるりも流石にこれは批判できんよな
使えない筋肉とか

10 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:39:41.53 ID:/GN/1WfE0.net

改造人間

11 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:40:24.11 ID:NVWF3GF+0.net

カーボンナノチューブってNECの発明だな

12 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:42:23.18 ID:8pjmcw6F0.net

エヴァやガサラキみたいなロボットはなかなか出てこないな
まああれは人造人間か
いまだにモーターが主流なのはちょっと驚きだよな

13 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:43:14.54 ID:awwKpHqG0.net

アーマードマッスルスーツ

14 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:43:31.78 ID:4GWwCdTF0.net

俺の代わりにソシャゲやってくれるロボットまだ?

15 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:48:54.31 ID:GZrD5i9e0.net

スプ…ARMS!

16 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:48:57.30 ID:+IKK+dPs0.net

>>2
>不毛な人生でも
いつか毛がはえる技術も出来るだろうから、金を貯め続けておけば良いのでは?

17 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:51:08.61 ID:q16nPANN0.net

>>6
クソ引きこもりにムダな金かけて生かしとくのは?

18 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 06:58:26.83 ID:VgpRV0EZ0.net

チンポツール7に新搭載?

19 :通りすがりの一言主:2021/02/04(木) 07:03:11.45 ID:QjkK2tN80.net

天龍のロッドに使われてる。

20 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:03:52.48 ID:gA830jVt0.net

AMスーツはよ!

21 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:04:31.46 ID:KEhLvhoE0.net

福島原発の廃炉に使えるじゃん

22 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:04:57.53 ID:QVQU08wJ0.net

>>1
>液体電解質に浸す必要がなくなった

不粋だな
破壊されたときに白い「血液」がベチャッと出るのがいいのに・・・

23 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:11:24.94 ID:GAyGYskt0.net

でもポリマーリンゲル液無いじゃん

24 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:12:47.44 ID:1NZjoN020.net

電気ではなく動作でエネルギーを取り出す電池みたいな?

25 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:12:57.22 ID:2WO9zhFU0.net

ハッチこじ開けられる夢の技術

26 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:14:15.86 ID:Umdp9Dpp0.net

外部から信号を送ると人工心臓の稼働がブーストされ血流が増大し〜
みたいなのができそうw

27 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:15:59.16 ID:6RS/eF/L0.net

スプリガンのAMスーツみたいな奴かな

28 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:16:41.31 ID:k5cA46Os0.net

レス読まずに書くがエヴァのようなロボットよりロボットぽいロボットの方が強いし実用的だからな。
エヴァよりイデオンの方が強いし。
反論は認めないしもうここには来ない。

29 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:16:54.20 ID:EwYlOuho0.net

マッスルシリンダーってオナホのこと?ダッチワイフ?

30 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:17:37.23 ID:kIJqbBNW0.net

マッスルシリンダーの初出はボトムズじゃなくダグラム

31 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:17:49.28 ID:tjecEo3P0.net

やっとボトムズが!?

32 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:21:19.78 ID:Cr9ut9d50.net

>>27
とうとうオリハルコンが…胸熱

33 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:21:41.50 ID:xab89P840.net

カーボンナノチューブの理事長て富野だっけ

34 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:21:55.23 ID:qO7/Bu9f0.net

エロい事に使おう

35 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:25:00.69 ID:+IKK+dPs0.net

>>29
29倍の筋力w

36 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:25:05.91 ID:Ehhw+Kfp0.net

コストコで売れよ。

37 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:33:31.92 ID:Zcs+5ewG0.net

ジャック・ハンマーあたりが取り入れそう

38 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:35:32.51 ID:F2ZgSuat0.net

ブルーレイBOX2月25日発売
なお、お値段…

39 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:39:41.63 ID:wKHjfHJa0.net

参考画像

40 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:41:19.39 ID:Oqmciaw50.net

アルンヘム人工筋肉はまだか。

41 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:42:48.71 ID:aW2gfKHC0.net

ボトムズの知名度ってどれくらいなの?

42 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 07:57:55.95 ID:/NEGQ4k90.net

>>27
アニメ期待してるで!

43 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:01:39.93 ID:R/zFKdpX0.net

アーマードマッスルスーツかな?

44 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:03:10.81 ID:R/zFKdpX0.net

スプリガン知ってる奴けっこういて草

45 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:05:37.89 ID:Ya6mb5L40.net

>>41
マッスルシリンダーは小説版だから
スレ立てボタンを押した後で
マイナーすぎたと後悔。

46 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:09:18.22 ID:whnpjBPh0.net

カーボンナノチューブなの

47 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:11:45.79 ID:RbWgYrrZ0.net

昆虫の羽の再現

48 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:13:19.84 ID:KEhLvhoE0.net

蜂鳥は一円玉2枚の重さだからな

49 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:13:43.55 ID:rDJTh0uz0.net

>>45
アニメの設定画かなんかで人造筋肉とか読んだ記憶が

50 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:20:00.32 ID:LC6bSNE50.net

ネトフリいつからだっけ

51 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:28:32.75 ID:BFfLi3HC0.net

これで8秒台確実

52 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:33:21.05 ID:xab89P840.net

パラリンピック出身の陸上選手がカーボン義足で世界記録を超えたて何かで読んだ様な

53 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:37:46.11 ID:8Xg84tMz0.net

筋肉は神の作りし芸術ではなかった
でも代謝含めればすごいよね

54 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:44:01.35 ID:RbWgYrrZ0.net

船のスクリューやめて人工筋肉で魚のような推進機構を作れないかな?
あとヘリのローターもトンボの翅を再現したものに置き換える

55 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:45:15.54 ID:4x9pj/aO0.net

たびたびボトムズ出てくるが、こういうときは
ガンダムのほうが通りいいんじゃねえの?

そもそもなんでボトムズなのかよくわかんねえけど

56 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:45:44.25 ID:k3Xh966I0.net

>>51
骨がついていかない可能性が微レ存

57 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:50:55.02 ID:FU5YmRVe0.net

マッスルシリンダーをどう使ってローラーダッシュをさせてるのか説明頼む

58 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:53:14.96 ID:dbi2TwTc0.net

草薙素子?

59 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:55:51.77 ID:kryN1td00.net

そのうちに筋肉を人工筋肉に取り替えるようになるかもね
サイボーグの時代だな

60 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 08:55:53.97 ID:Cr3vombW0.net

力が欲しいか?・・・(ニチャア)

61 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 09:19:49.53 ID:QVQU08wJ0.net

>>55
ガンダムはよく分からんパルス何たらで駆動。映像的にはモーターっぽい。
一方、ボトムズは人工筋肉(マッスルシリンダー)で駆動。映像的には油圧シリンダーっぽい。

62 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 09:33:15.94 ID:X3MCxCkX0.net

CNTは工業用除いたたいていのダイヤよか高い

63 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 09:44:59.69 ID:KF0KJf310.net

X45やらspiralx coreで武装して釣竿になるんですね。

64 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 09:47:24.20 ID:VjqtM6mK0.net

ウォーキング・デッドが生まれそうでオラわくわくすっぞ

65 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 09:49:32.41 ID:XOAa1NBV0.net

>>19
天龍使ってるぜ
SWATとルナキア

66 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 09:50:44.46 ID:XOAa1NBV0.net

>>63
そっちはナノアロイだな

67 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 09:52:50.80 ID:MdEaFivH0.net

コロナでむせる

68 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:00:52.99 ID:vqitf7bA0.net

お前らナノちんちんしまえよ

69 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:01:48.22 ID:LoDIO1IL0.net

もはや義体だな

70 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:03:42.29 ID:ttILzkbp0.net

このショルダー野郎

71 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:04:48.47 ID:eiCQjij00.net

筋肉というより、神経と筋肉を一体化させた物体だな
もしくは電動形状記憶科合金みたいな。

面白いけど使い道が分からん

72 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:07:28.30 ID:3duRzPiH0.net

まだそんな筋肉スーツに頼っているのですか?

73 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:08:42.04 ID:WwMTBBk+0.net

中間あたり
tube
watch?v=1Kvt6Bm25s4
7:30

74 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:12:44.36 ID:rtLDsfDV0.net

まずはオナホだな

75 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:14:27.95 ID:GleZLmRt0.net

どうせ実用化は40年後くらい

76 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:18:31.01 ID:E9D7eU3g0.net

ここまで機械鎧(オートメイル)なし

77 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:44:25.30 ID:8KhjiYWM0.net

マイクロカーボン汚染が来るんじゃ?

78 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:51:40.00 ID:JYSMyWr40.net

>>74
エロから入ると普及するの早いからなw

79 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:53:13.60 ID:vdYcClFK0.net

可動フィギュアにも仕込めるようにしてくれ

80 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 10:55:47.63 ID:OeaAL/lR0.net

生体の模倣を飛び越して生体以上の能力の素材を研究してるのか
人間よりハイパワーなアンドロイド軍団にやられるー

81 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:11:57.64 ID:EQ+3AfHS0.net

>>60
蚊はいらねー

82 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:12:17.21 ID:4uXxbtYq0.net

ダイアポロン完成まであと4年であった

83 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:14:10.73 ID:xab89P840.net

>>61
マグネットコーティングだからなあ

84 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:17:44.68 ID:Pf7bsMB+0.net

もう米軍ではこれを体内に埋め込んでそうだな

85 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:23:43.69 ID:ppsmL8QS0.net

スーツのパワーアシストを逆用して装着者の肉体を破壊する技術も研究されそう

86 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:27:31.49 ID:ntwJkoVa0.net

カーボンナノチューブ振動板、まあまあの音。
80年頃のカーボン振動板はクソだった

87 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:28:18.60 ID:KNdSfXUF0.net

お前は髪を殺したんだぞ!

88 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:29:57.05 ID:Jvws4yRT0.net

ようは
ポリマーリンゲル液と同じ機能だろ?
スコープドッグ開発はよ

89 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 11:35:57.66 ID:f6efR6tl0.net

スネークおじいちゃんが付けてたあれか

90 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 12:31:33.76 ID:hBARUqXG0.net

電気で伸縮する繊維を使ったロボを創作しようと思ってたけど、現実に先を越されそうだな

91 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 12:44:02.28 ID:sLYYUR4Y0.net

発ガン性は大丈夫なのか

92 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 14:08:58.79 ID:GiGu+R0C0.net

バットマンのパワースーツ来る〜〜〜?の?

93 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 14:17:36.53 ID:9duSnCYl0.net

サイボーグの筋肉か
まぁ、駆動用の電源が無いんだけどな

94 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 14:20:08.70 ID:uKrO5QK10.net

ボストン・ダイナミクス終わた
韓国に売って正解

95 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 14:20:47.07 ID:9duSnCYl0.net

この筋肉繊維で戦闘服を作るとどうなるか教えてやるよ
筋肉のパワーに骨が耐えられなくて、結局パワーは出せない
骨がボキボキになる

96 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 14:43:12.34 ID:pm4WrP9W0.net

>>13
最終的には生身の人間の方が強いっていうムチャクチャな結論になるな

97 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 14:46:31.79 ID:QPFsPI6n0.net

歩兵の装備が、各種兵器を背負ってどんどん重くなってる
そして兵士そのものは、デブが増えている
だから米軍などは、補助パワー器具をすぐにも導入したいだろう 

98 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 15:49:18.37 ID:i089s3fg0.net

ラピュタのフラップターはよ

99 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 15:49:53.12 ID:HvlLLTO20.net

人形ロボットいける?

100 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 15:50:47.96 ID:AyuEx6Kl0.net

良い拷問具が作れそうな予感

101 :ニューノーマルの名無しさん:2021/02/04(木) 15:54:02.69 ID:AyuEx6Kl0.net

>>6
再生医療が進化すれば、その「クソ老人」は地位と金と経験を持ち、若者と遜色ない肉体を持ったスーパー老害になる
もはや「年功序列的に」世代交代を行う合理的根拠が無くなり
下の世代は一握りの超エリートを除き、ひたすら分厚い天井にぶつかって砕ける捨て石になりかねない

平凡人なら、手放しでは喜べない話なんだな



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