吉林日报:一根普通的聚乙烯渔线经过卷曲加捻,制备成人工肌肉,可以提起超过7千克的重物进行收缩运动!2月21日,由吉林大学国际团队成功研发的这项成果登上了《科学》杂志。今天上午,在吉林大学麦克德尔米德实验室内,参与课题研发的吉林大学高分子化学与物理专业博士徐秀茹介绍了这项成果。
“和相同长度和质量的自然肌肉相比,这种新型人工肌肉能举起的重量和产生的机械功率要强100倍!每千克这种人工肌肉可产生7.1马力的功率,这相当于一个喷气发动机的功率!”徐秀茹说,天然肌肉的收缩率只有20%,而这种新型肌肉可以达到50%。更令人吃惊的是,这种肌肉收缩性能非常稳定,可逆地收缩伸长200万次之后发现其收缩率无改变。
人工肌肉看起来很强大,但它的原理却并不复杂。徐秀茹介绍:“这种新型肌肉是由温度的变化来驱动的,这可由电产生,可通过光的吸收或通过燃料的化学反应。将聚合物纤维加捻可将其转换为一个旋转的肌肉,其转速达到超过10000转/分。之后继续加捻,使其形成卷曲结构的人工肌肉,这种肌肉可显著沿其长度方向在加热时收缩,并可在冷却时可逆地恢复原长。相反地,如果反方向卷取,这种肌肉在加热时反而会伸长。”
“这种人工肌肉的应用空间是巨大的!因为目前最先进的人形机器人、义肢及可穿戴的外骨骼一直受限于马达和液压系统的大小、重量、功率及工作容量,而新型人工肌肉可以解决这些难题。”参与该研究的吉林大学王策教授说,这种新型肌肉将来还有望用于航天航空、军事、工农业、医学、科技等多种行业及领域,为人类的各种活动的深入研究创造了新的可能性。(记者缪友银)