一支国际研究人员的团队使用普通材料(例如缝纫线和钓鱼线)创造了一种新型的人造肌肉。这种新型的人造肌肉既可以负担得起,而且可以负担得起。
由得克萨斯大学达拉斯分校的研究人员领导的小组能够产生人造肌肉,比人类肌肉强100倍。由螺纹和钓鱼线制成的人造肌肉每公斤最多可产生7.1马力,这类似于飞机中使用的喷气发动机产生的机械功率。
团队出版他们在在线杂志科学中的发现。当前可用的人造肌肉的问题在于它们通常笨重且制造非常昂贵。此外,目前的人造肌肉作物遭受了许多局限性,例如效率不足,生命周期和滞后性,这使这些肌肉完全取决于非常具体的情况。团队创造的新人造肌肉超过了先前开发的人造肌肉中看到的许多局限性。
为了创建钓鱼线和螺纹人造肌肉,团队扭曲和盘绕的高强度聚合物钓鱼线,并将线缝入盘绕的链。肌肉接触到热源时收缩。当关闭热源时,人造肌肉就会放松。
人和动物肌肉收缩约20%的总长度。但是,团队创造的新人造肌肉可以收缩多达50%。此外,这些人造肌肉可以收缩并放松数百万次,这意味着不需要经常更换它们。
这些聚合物肌肉的应用机会很大,”说UT达拉斯·罗伯特·A·韦尔奇(Ut Dallas Robert A. “当今最先进的人形机器人,假肢和可穿戴外骨骼受到电动机和液压系统的限制,其大小和重量限制了灵巧性,力量产生和工作能力。”
如前所述,当前的人造肌肉通常很大。但是,借助这种新型的人造肌肉,即使是一束盘绕和扭曲的螺纹和钓鱼线,它的宽度仅比人头发的宽度宽10倍,最大程度高达16磅。由100股人造肌肉组成的小捆可以提起多达1,600磅。这一数量的起重功率可用于多种实际应用中。
研究负责人卡特·海恩斯(Carter Haines)说:“我们从聚合物肌肉的编织纺织品中,毛孔可逆地开放和关闭温度的变化。这为未来的舒适调整服装提供了可能性。”