台灣大學的研究人員通過將洋蔥層鍍金來製作人造肌肉。一項詳細的研究詳細發表在《期刊》上應用物理信。
Chien-Chun Chen,Wen-Pin Shih和同事以前從事人造肌肉。當研究人員發現洋蔥的尺寸和類似於他們已經製造的細胞結構時,他們正在尋找一種增加肌肉彎曲或伸展的方法。
洋蔥表面的表面是其表皮,這是一個薄而半透明的層,該層由塊狀細胞組成的塊狀細胞組成。正是這一功能使Chen,Shih和同事認為洋蔥有潛力。到目前為止,人造肌肉只能收縮或彎曲,但不能同時進行。
用酸處理洋蔥細胞,去除半纖維素,該半纖維素是一種蛋白質,可賦予細胞壁剛性。然後將洋蔥層的兩側塗上金。隨著電流流過金板,洋蔥細胞像肌肉一樣伸展並彎曲。
研究人員故意將洋蔥層的側面鍍金,使他們能夠控制人造肌肉的反應方式。當低壓穿過洋蔥的底層時,細胞向下擴展並彎曲。當高壓通過頂層時,細胞會收縮並彎曲。底部是較厚的層,而頂側是較薄的層。
“我們發現,單層晶格結構可以產生獨特的驅動模式,而設計人造肌肉從未實現過,”說西赫。
為了證明他們在行動中製作的人造肌肉,研究人員將其中兩個組合在一起以形成鑷子。為了控制電壓,人造肌肉鑷子隨後被製成以撿起棉球。研究人員希望他們能夠提高其洋蔥衍生的人造肌肉的提升力量。為此,他們計劃降低致動力和驅動電壓的水平。
這項研究得到了台灣科學技術部以及台灣國家大學的納米機械系統研究中心的支持。 Huai-An Jeng,Pin-Chun Huang,Shing-Yun Chang,Hsi-Mei Lai和Pei-Zen Chang也為這項研究做出了貢獻。 Jeng還隸屬於滑鐵盧大學。
人造肌肉可在廣泛的範圍內使用申請,包括用於人形機器人的肌肉,舒適調整的紡織品,假肢,依賴溫度的液體或氣體過濾器以及片上實驗室。
照片:USDA |Flickr