納米材料“肌肉”力量達(dá)人類肌肉的85倍

本報(bào)訊 （通訊員陳鑫 陸陽(yáng) 記者馮國(guó)梧 楊雪）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)超過自身體重10萬(wàn)倍的重物，并提供超過天然骨骼肌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)過編織形成一種特殊結(jié)構(gòu)的碳納米管纖維中，通過直接加熱、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：“我們能舉起50克，如果你說50噸，那不是一個(gè)層面的問題。”

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：“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)。

（來(lái)源：中國(guó)科技網(wǎng)）