超強(qiáng)壯人造肌肉：力量是人類肌肉的85倍

據(jù)國外媒體報道，澳大利亞、中國、韓國、加拿大和巴西科學(xué)家共同研制出具有革命性的超強(qiáng)壯人造肌肉，承重能力達(dá)到自身重量的10萬倍，所能產(chǎn)生的力量是人類肌肉的85倍。隨著這一新發(fā)明的問世，研制科幻小說中的超級機(jī)器人成為一種可能。此外，這項技術(shù)也可用于研發(fā)智能布料和百葉窗，前者可在氣溫下降時提高溫度，后者可在陽光強(qiáng)烈時自行閉合。

人造肌肉采用納米紗和固體石臘打造，承重能力達(dá)到自身重量的10萬倍，所能產(chǎn)生的力量是人類肌肉的85倍。人造肌肉采用的納米紗由碳納米管構(gòu)成。這種納米材料是一種無縫中空圓柱體，所用石墨與普通鉛筆芯相同。納米管的直徑只有人頭發(fā)的萬分之一，強(qiáng)度卻是鋼鐵的100倍。

項目領(lǐng)導(dǎo)人、美國德克薩斯州大學(xué)達(dá)拉斯分校的雷-鮑弗曼表示，超強(qiáng)壯和超快人造肌肉擁有廣泛用途，不過，短期內(nèi)還不能取代人體肌肉。他說：“我們研制的人造肌肉能夠大幅快速收縮，舉重能力是同等尺寸的天然肌肉的200倍。人造肌肉在近期內(nèi)的應(yīng)用前景讓我們感到興奮，不過，這項技術(shù)還無法在短期內(nèi)取代人體肌肉。我們研制的人造肌肉雖然外表簡單，但性能極高，可用于制造機(jī)器人、微創(chuàng)手術(shù)使用的導(dǎo)管、微型發(fā)動機(jī)、微流路混合器、可調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)、微型閥門、遠(yuǎn)程位置調(diào)節(jié)器，甚至于玩具?！?/p>

刊登在《科學(xué)》雜志上的研究論文指出，這種新型人造肌肉采用碳納米管紗和固體石臘制造。在對充滿石臘的碳納米管紗進(jìn)行加熱時——無論是通過電還是閃光——石臘膨脹，提高碳納米管紗的容積，同時長度收縮。這種人造肌肉能夠快速收縮，所用時間只有千分之二十五秒。這種快速收縮的功率密度可達(dá)到4.2 kw/kg，是普通內(nèi)燃機(jī)的4倍。

鮑弗曼表示這種人造肌肉能夠高度扭曲卷繞，與飛行模型使用的橡膠帶類似。充滿石蠟的納米紗在用電或者脈沖光加熱時打開，停止加熱時逐漸冷卻，朝著相反的方向扭曲。在安裝槳型裝置情況下，平均旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)到每分鐘11500圈，可旋轉(zhuǎn)200多萬次。鮑弗曼說：“旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭力略高于大型電動發(fā)動機(jī)?！?/p>

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)動材料和布料。鮑弗曼指出納米紗制造的布料能夠隨著溫度的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者在接觸化學(xué)物質(zhì)時提供額外保護(hù)。這種新型材料能夠經(jīng)受住比鋼鐵熔點高出1000℃的高溫考驗，可用于生產(chǎn)對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)節(jié)流量閥以及對周圍環(huán)境進(jìn)行自適應(yīng)的百葉窗。鮑弗曼表示他們面臨的下一個挑戰(zhàn)是如何按比例放大這項技術(shù)。

——摘自新民網(wǎng)科技頻道