Die sich überlagernden Effekte sind offensichtlich, die Verwendung der “naiven” Gleichung anstatt der Differentialgleichung ist ebenfalls fragwürdig. Aber es geht eben um die Darstellung des Konzeptes.
Aufällig ist, dass der Muskel nur kontrahieren kann. Aber da kann man sich der offensichtlichen Lösung aus der Natur bedienen. Und einen Gegenmuskel verwenden. Strecker und Beuger im Arm seien da hinreichendes Stichwort.
Die Geometrie ist sicherlich optimierbar. Wenn die Überlagerung der Effekte mal durchdacht ist, lässt sich sicherlich eine bionisch anmutende Struktur errechnen, die weit mehr Ertrag bringen dürfte. Einerseits wegen höherer Kraft, andererseits wegen geeigneterer Auslegung der Dotierungsebenen. Für den Moment ist die vorgeschlagene Version einfach um die Idee zu veranschaulichen.
Die Materialien sind sicher auch zu überdenken, hängen aber auch unmittelbar mit dem nächsten Punkt – der Fertigung zusammen. Es muss ein guter, leichter Leiter sein, der zwar eine gewisse Festigkeit aufweist, aber gleichzeitig leicht verformbar sein sollte. Carbonfasern wären da sicher die beste Lösung. Allerdings könnten dort auch andere, ungewollte Effekte auftreten. Beispielsweise die Tatsache, dass sich Elektronen abstossen. Auch die Dotierungsstoffe zur Steigerung der magnetischen Permeabilität müssen wohlgewählt sein. Allerdings kann man dazu auch erst Aussagen treffen, wenn es ein Fachmann simuliert hat und die Zusammenhänge klarer sind. Stichwort sei dafür auf jeden Fall noch das Neodym-Material.
Die Fertigung müsste entweder im 3D-Druck erfolgen oder, wenn die Geometrie es zulässt, in einem Druckverfahren auf einer Folie realisierbar sein. Allerdings ist mir für den daraus resultierenden 2D Fall noch keine elegante Lösung für die Schlaufendarstellung eingefallen. Gibt es aber sicherlich. Es wäre auf jeden Fall vorzuziehen, da sich damit schon jetzt schnell Kilometer herstellen lassen und die Geschwindigkeit um einiges höher wäre.
Ein weiterer Vorteil ist der Betrieb mit Gleichstrom und hoffentlich niedrigen Stromstärken. Was die Herstellung einer Wechselspannung überflüssig macht und damit einen direkten Batterieanschluss zulässt. Dazu kommt, dass sich die Kraft einfach über die Spannung regulieren liesse. Dazu kommt, dass man die Fasern parallel schalten kann. Die Spannung bliebe damit gleich, was gerade bei Batterien ein hohes Gut darstellt.
Die Liste wird sicher noch fortgesetzt werden.
Falls jemandem noch etwas einfällt, das Kommentarfeld ist offen.