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钓鱼线制成人工肌肉纤维 力量强过人类肌肉百倍

2014-02-22 09:38 来源:中国日报网

钓鱼线制成人工肌肉纤维 力量强过人类肌肉百倍
这些大小不一的人工肌肉纤维由高强度聚合物制成。

据美国媒体2月20日报道,最近,科学家利用常见的钓鱼线和缝纫线,制成了强韧且成本低廉的人工肌肉纤维,其力量强过人类肌肉百倍,可以应用于制作机器人、义肢,或是能随温度调节缝隙大小的“智能型”布料。

这项研究由来自澳大利亚、韩国、加拿大、土耳其以及中国的科学家们协力展开,其研究论文发表在最新一期的美国《科学》杂志上。

在过去,人工肌肉纤维通常由金属线或者纳米碳管制成,尽管功能强大,但成本高昂且难以驾驭。但是现在,科学家改用以聚乙烯和尼龙制成的高强度聚合物,将其扭曲盘绕成束,制成新的人工肌肉纤维。在日常生活中,这种材质经常被用来制作钓鱼线和缝纫线。

并且,这种人工肌肉纤维可随温度变化收缩放松。据悉,人类肌肉的收缩率只有20%,但这种新型人工肌肉可达50%。研究人员称,这一特性使得人工肌肉纤维具有随环境温度变化而“自我驱动”的可能性,令其潜在用途更加广泛。

“这种聚合物肌肉能举起的重量超过同样大小天然肌肉的100倍。”据得州大学纳米科技研究所所长雷•鲍曼介绍,实验过程中,他们把钓鱼线盘绕成束、其直径相当于一根头发的10倍,由此制成的一根人工肌肉纤维能够举起16磅(约合7.3公斤)的重物,如果依照人类肌肉的组成方式、把100根人工肌肉纤维盘绕在一起,则能承受接近1吨的重量。

鲍曼指出,目前最先进的穿戴式外骨骼,受限于笨重的马达与液压系统,有碍于其灵活度、力量与整体工作能力,未来这种新人工肌肉纤维的应用,可能包括机器人微创手术、义肢,以及制造功能更强的机器人等。

除此之外,新型人工肌肉纤维还有一个有趣的实用用途,即制作“自动调温”衣物或者窗户。研究人员可利用聚合物线圈织成“可以呼吸”的材质,织料缝隙会随气温打开或关闭,帮助通风或防风。

(来源:中国日报网 信莲 编辑:玉洁)

 

 
 
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