受黃瓜啟發(fā)科學家打造新型人造肌肉可提起自重650倍物體

2019-07-16 08:47:42來源：cnBeta.COM 關鍵詞：人造肌肉閱讀量：26851

導讀：麻省理工學院的科研人員在為機器人開發(fā)新型人造肌肉的時候，從我們日常生活中比較常見的一種植物中得到啟發(fā)，這種植物就是黃瓜。

　　麻省理工學院(MIT)的科研人員在為機器人開發(fā)新型人造肌肉的時候，從我們日常生活中比較常見的一種植物中得到啟發(fā)，從而大大增強了人造肌肉的韌性，只要稍微加熱十幾度，就能自由伸縮，進而拉動自重650倍的物體。這種植物就是黃瓜。自然MIT科研人員并非對常見于三明治和沙拉中的黃瓜感興趣，而是纏繞在黃瓜果實上的緊密盤繞的卷須，它通過螺旋狀的拉伸能夠承受黃瓜生長的重量。

　　人造肌肉并非是什么新鮮的概念。它能夠讓機器人、假肢和其他設備更輕、響應更快、效率更高，這意味著工程師們已經(jīng)試圖遠離馬達，齒輪和滑輪，轉而采用與生物體更相似的東西。

　　為此近年來微型液壓系統(tǒng)，形狀記憶合金，伺服機構，氣動和聚合物等領域得到了井噴式發(fā)生，但是這種東西往往更重、更慢，并且不像人們希望的那樣強烈和敏感。

　　因此，一支由麻省理工學院教授和研究生組成的團隊決定采用一種新技術，該技術使用由非常可拉伸的環(huán)狀共聚物彈性體和更硬的熱塑性聚乙烯制成的拉伸纖維線圈。

　　這些聚合物對熱敏感，但在熱和冷的反應中以不同的速率膨脹和收縮。原理與老式恒溫器，烤面包機或祖父鐘中的自校正擺件中的雙金屬條相同。簡而言之，當鋼絞線被加熱時，一側比另一側膨脹得更快并且彎曲。

　　這種新纖維由MIT博士后Mehmet Kanik和研究生SirmaÖrgüç等開發(fā)，與教授Polina Anikeeva，Yoel Fink，Anantha Chandrakasan和C.CemTa?an合作。

　　原理簡單，效果驚人：MIT人造纖維能舉起650倍于自身的重量。研究人員使用纖維拉伸技術將兩種不同的聚合物組合成單股纖維。該過程的關鍵是將兩種具有非常不同的熱膨脹系數(shù)的材料粘合在一起，這意味著它們在加熱時具有不同的膨脹率。

　　研究人員稱，這些基于纖維的致動結構是可控的，由熱和光控制，可以舉起自身體重650倍的重量，并能承受>1000%的拉力。根據(jù)這一觀察，他發(fā)現(xiàn)，即使溫度只是稍稍升高，纖維也會收緊，產(chǎn)生驚人的強大拉力。然后，一旦溫度下降，纖維就恢復到原來的長度。在隨后的測試中，研究團隊表明，這種收縮和拉伸的過程可以重復10000次，而且強度不會減弱。

　　因此，未來這種材料完全可以用在機械臂、殘疾人的假肢等場景下。另外，研究人員還表示，在醫(yī)療場景中，這種材料也能用在微型醫(yī)學設備中，比如進入動脈做手術的醫(yī)療機器人等。后，研究人員還說，由于它的原理是兩種材料的熱膨脹率不同，因此如果加以改進，嘗試不同的原料，就可以造出類似的許多種材料。

　　這項研究出版在新的Science期刊中。

　　(原標題：受黃瓜啟發(fā)科學家打造新型人造肌肉可提起自重650倍物體)

上一篇：科技藍莓“裂變”無菌發(fā)酵、超高壓技術成就大產(chǎn)業(yè)

下一篇：生物技術領域繼續(xù)保持良好增長態(tài)勢，投融資熱度大漲

我要評論

昵稱

匿名

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個字符)

表情

所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關。

機器人也要練肌肉外柔內剛才更強大
機器人對人造肌肉的需求并不只是近幾年大火的仿真機器人帶動的，機器人產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的柔性化浪潮才是幕后大推手。
人造肌肉智能肌肉3D打印柔性機器人
2017-08-23 16:19:00

版權與免責聲明：

凡本站注明“來源：智能制造網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-智能制造網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品，未經(jīng)本站授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：智能制造網(wǎng)”。違反上述聲明者，本站將追究其相關法律責任。

本站轉載并注明自其它來源（非智能制造網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如其他媒體、平臺或個人從本站轉載時，必須保留本站注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。如擅自篡改為“稿件來源：智能制造網(wǎng)”，本站將依法追究責任。

鑒于本站稿件來源廣泛、數(shù)量較多，如涉及作品內容、版權等問題，請與本站聯(lián)系并提供相關證明材料：聯(lián)系電話：0571-89719789；郵箱：1271141964@qq.com。