台湾大学的研究人员通过将洋葱层镀金来制作人造肌肉。一项详细的研究详细发表在《期刊》上应用物理信。
Chien-Chun Chen,Wen-Pin Shih和同事以前从事人造肌肉。当研究人员发现洋葱的尺寸和类似于他们已经制造的细胞结构时,他们正在寻找一种增加肌肉弯曲或伸展的方法。
洋葱表面的表面是其表皮,这是一个薄而半透明的层,该层由块状细胞组成的块状细胞组成。正是这一功能使Chen,Shih和同事认为洋葱有潜力。到目前为止,人造肌肉只能收缩或弯曲,但不能同时进行。
用酸处理洋葱细胞,去除半纤维素,该半纤维素是一种蛋白质,可赋予细胞壁刚性。然后将洋葱层的两侧涂上金。随着电流流过金板,洋葱细胞像肌肉一样伸展并弯曲。
研究人员故意将洋葱层的侧面镀金,使他们能够控制人造肌肉的反应方式。当低压穿过洋葱的底层时,细胞向下扩展并弯曲。当高压通过顶层时,细胞会收缩并弯曲。底部是较厚的层,而顶侧是较薄的层。
“我们发现,单层晶格结构可以产生独特的驱动模式,而设计人造肌肉从未实现过,”说西赫。
为了证明他们在行动中制作的人造肌肉,研究人员将其中两个组合在一起以形成镊子。为了控制电压,人造肌肉镊子随后被制成以捡起棉球。研究人员希望他们能够提高其洋葱衍生的人造肌肉的提升力量。为此,他们计划降低致动力和驱动电压的水平。
这项研究得到了台湾科学技术部以及台湾国家大学的纳米机械系统研究中心的支持。 Huai-An Jeng,Pin-Chun Huang,Shing-Yun Chang,Hsi-Mei Lai和Pei-Zen Chang也为这项研究做出了贡献。 Jeng还隶属于滑铁卢大学。
人造肌肉可在广泛的范围内使用申请,包括用于人形机器人的肌肉,舒适调整的纺织品,假肢,依赖温度的液体或气体过滤器以及片上实验室。
照片:USDA |Flickr