一支國際研究人員的團隊使用普通材料(例如縫紉線和釣魚線)創造了一種新型的人造肌肉。這種新型的人造肌肉既可以負擔得起,而且可以負擔得起。
由得克薩斯大學達拉斯分校的研究人員領導的小組能夠產生人造肌肉,比人類肌肉強100倍。由螺紋和釣魚線製成的人造肌肉每公斤最多可產生7.1馬力,這類似於飛機中使用的噴氣發動機產生的機械功率。
團隊出版他們在在線雜誌科學中的發現。當前可用的人造肌肉的問題在於它們通常笨重且製造非常昂貴。此外,目前的人造肌肉作物遭受了許多局限性,例如效率不足,生命週期和滯後性,這使這些肌肉完全取決於非常具體的情況。團隊創造的新人造肌肉超過了先前開發的人造肌肉中看到的許多局限性。
為了創建釣魚線和螺紋人造肌肉,團隊扭曲和盤繞的高強度聚合物釣魚線,並將線縫入盤繞的鏈。肌肉接觸到熱源時收縮。當關閉熱源時,人造肌肉就會放鬆。
人和動物肌肉收縮約20%的總長度。但是,團隊創造的新人造肌肉可以收縮多達50%。此外,這些人造肌肉可以收縮並放鬆數百萬次,這意味著不需要經常更換它們。
這些聚合物肌肉的應用機會很大,”說UT達拉斯·羅伯特·A·韋爾奇(Ut Dallas Robert A. “當今最先進的人形機器人,假肢和可穿戴外骨骼受到電動機和液壓系統的限制,其大小和重量限制了靈巧性,力量產生和工作能力。”
如前所述,當前的人造肌肉通常很大。但是,借助這種新型的人造肌肉,即使是一束盤繞和扭曲的螺紋和釣魚線,它的寬度僅比人頭髮的寬度寬10倍,最大程度高達16磅。由100股人造肌肉組成的小捆可以提起多達1,600磅。這一數量的起重功率可用於多種實際應用中。
研究負責人卡特·海恩斯(Carter Haines)說:“我們從聚合物肌肉的編織紡織品中,毛孔可逆地開放和關閉溫度的變化。這為未來的舒適調整服裝提供了可能性。”