現在,由碳纖維製成的人造肌肉能夠提起自己的體重的12600倍。科學家發表了一項新研究,概述瞭如何設計超強的人造肌肉。
這些人造肌肉可能會使健美運動員嫉妒。
碳纖維人造肌肉
伊利諾伊大學的研究人員在雜誌上發表了一項研究智能材料和結構揭示如何製作高力量人造肌肉。這些肌肉能夠承受60 MPa的機械應力,能夠強大25%的拉伸筆觸,並且每公斤高達758焦耳的特定工作。
這具體的工作總數是天然肌肉能產生的工作的18倍。研究中的科學家已經在吹捧這項研究可能產生的好處。這項研究的研究人員Caterina Lamuta說,低成本和輕質材料可以改善機器人技術領域,假肢,矯形器和人類輔助設備。
在研究中,研究人員從碳纖維增強的矽氧烷橡膠中設計了人造肌肉。肌肉被設計為具有盤繞的幾何形狀。要工作的肌肉不需要大量的電力。一個.04mm的肌肉能夠用最小的電力來抬高半加侖的水量超過一英寸。
研究的目的是使盤繞人造的肌肉更強壯,更實用。為了使研究人員更容易塑造碳纖維,然後添加了矽氧烷橡膠,然後扭曲成盤繞的形狀。
可以通過在末端施加小電流來使肌肉收縮。這加熱了矽膠橡膠,然後將碳纖維分開。一旦碳纖維分開,肌肉的直徑就會膨脹並簽約。新圖集。
軟機器人
在機器人技術領域,創造人造肌肉一直是一個目標。 2017年11月,麻省理工學院的計算機科學和人工智能實驗室與哈佛大學的Wyss Institute合作創建了一個強的和負擔得起的人造肌肉。目標是創建軟機器人能夠將物品提起1,000次自己的體重。
他們能夠創建一個人造肌肉,該肌肉可以在10分鐘內與價格低於1美元的材料組裝在一起。它使用的技術通過密封袋子內部的結構腳手架來創造真空,然後更改其運動以完成效果。
人造肌肉的靈感來自摺紙。取決於人造肌肉的構建方式,這將決定其運動。