據(jù)《自然》網(wǎng)站11月16日?qǐng)?bào)道,一種擁有廣泛用途的革命性超強(qiáng)壯人造肌肉問(wèn)世,其由石蠟填充的碳納米管纖維制造而成,可驅(qū)動(dòng)超過(guò)自身體重10萬(wàn)倍的重物,并提供超過(guò)天然骨骼肌85倍以上的機(jī)械功率。
新的人工肌肉是由美國(guó)得克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校雷·鮑曼教授組博士后馬修·立瑪和南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院陳永勝教授組博士生李娜共同擔(dān)任第一作者的研究成果。它可以模仿肌肉收縮產(chǎn)生力量。將石蠟嵌入經(jīng)過(guò)編織形成一種特殊結(jié)構(gòu)的碳納米管纖維中,通過(guò)直接加熱、電加熱,或者使用一道閃光,石蠟就會(huì)發(fā)生體積膨脹,使整個(gè)“肌肉”膨脹。但由于碳納米管纖維特殊的結(jié)構(gòu),“肌肉”的長(zhǎng)度會(huì)同時(shí)發(fā)生收縮,就產(chǎn)生了力量。
隨著通電和斷電,肌肉絲扭曲和恢復(fù)所產(chǎn)生的扭力足以為微型彈射器提供動(dòng)力,在實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)上發(fā)射金屬箔片。研究人員決定建造一個(gè)彈射器來(lái)展示此項(xiàng)新發(fā)明的奧妙。
這種“肌肉”的舉重能力是同等尺寸的天然肌肉的200倍,如果按重量相比,產(chǎn)生的扭力高于大型電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。但人工肌肉還不能完全吊起一架鋼琴,因?yàn)楫?dāng)前可行的生產(chǎn)技術(shù)限制了絲的重量。鮑弗曼說(shuō):“我們能舉起50克,如果你說(shuō)50噸,那不是一個(gè)層面的問(wèn)題。”
新型人造肌肉可編、可縫、編成辮子和打結(jié),可用于制造智能自驅(qū)動(dòng)材料和布料。鮑弗曼估計(jì),僅兩年內(nèi),它們就能夠作為制動(dòng)器被應(yīng)用于微流體系統(tǒng)中,或者作為光學(xué)相機(jī)的組件被應(yīng)用于智能傳感器。鮑弗曼說(shuō):“現(xiàn)在,我們正研究一種百葉窗,如果室溫能達(dá)到足夠熱,石蠟熔化,肌肉絲收縮,使百葉窗關(guān)閉。” 鮑弗曼表示,他們面臨的下一個(gè)挑戰(zhàn)是如何按比例放大這項(xiàng)技術(shù)。(新華網(wǎng))