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자료유형
학술저널
저자정보
Lee Jae Ah (Hanyang University) Baughman Ray H (University of Texas at Dallas) Kim Seon Jeong (Hanyang University)
저널정보
나노기술연구협의회 Nano Convergence Nano Convergence Vol.2 No.8
발행연도
2015.4
수록면
1 - 9 (9page)
DOI
10.1186/s40580-014-0036-0

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High performance torsional and tensile artificial muscles are described, which utilize thermally- or electrochemically-induced volume changes of twist-spun, guest-filled, carbon nanotube (CNT) yarns. These yarns were prepared by incorporating twist in carbon nanotube sheets drawn from spinnable CNT forests. Inserting high twist into the CNT yarn results in yarn coiling, which can dramatically amplify tensile stroke and work capabilities compared with that for the non-coiled twisted yarn. When electrochemically driven in a liquid electrolyte, these artificial muscles can generate a torsional rotation per muscle length that is over 1000 times higher than for previously reported torsional muscles. All-solid-state torsional electrochemical yarn muscles have provided a large torsional muscle stroke (53° per mm of yarn length) and a tensile stroke of up to 1.3% when lifting loads that are ~25 times heavier than can be lifted by the same diameter human skeletal muscle. Over a million torsional and tensile actuation cycles have been demonstrated for thermally powered CNT hybrid yarns muscles filled with paraffin wax, wherein a muscle spins a rotor at an average 11,500 revolutions/minute or delivers 3% tensile contraction at 1200?cycles/minute. At lower actuation rates, these thermally powered muscles provide tensile strokes of over 10%.
#Artificial muscle Yarn muscle Carbon nanotube muscle Electrochemical actuator Thermal actuator

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참고문헌 (18)

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J. Foroughi / 2011 / Torsional carbon nanotube artificial muscles / Science 334:494~497 Crossref M. D. Lima / 2012 / Electrically, chemically, and photonically powered torsional and tensile actuation of hybrid carbon nanotube yarn muscles / Science 338:928~932 Crossref J. A. Lee / 2014 / All solid state carbon nanotube torsional and tensile artificial muscles / Nano Lett 14:2664~2669 Crossref J. A. Lee / 2012 / Hybrid nanomembranes for high power and high energy density supercapacitors and their yarn application / ACS Nano 6:327~334 Crossref J. A. Lee / 2013 / Ultrafast charge and discharge biscrolled yarn supercapacitors for textiles and microdevices / Nat Commun 4:1970 Crossref

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