人工肌肉

人工肌肉

人工肌肉材質包括金屬線與納米碳管,但成本高昂且難以駕馭。新型人工肌肉是科學家用製作釣魚線和縫線的纖維扭成非常緊的線圈製成,並利用溫度變化使其收縮與放鬆。還有個有趣的實用用途,即製作“自動調溫”衣物。研究人員可利用聚合物線圈織成“可以呼吸”的材質,織料縫隙會隨氣溫打開或關閉,幫助通風或防風。 最先進的人型機器人或義肢,受限於笨重馬達與液壓系統,有礙於其靈活程度、力量與整體工作能力。未來這種新人工肌肉的套用,可能包括機器人微創手術、義肢,以及製造功能更強的機器人。

早期肌肉

早期是指一種沒有肌肉功能只有表面裝飾作用的合成材料,用於整形修補。

矽膠肌肉

開發的是具有一定肌肉伸縮功能的由矽橡膠和滌綸製成的產品,如一根由滌綸織物包著的矽橡膠管,滌綸織物管作為人工肌腱從矽橡膠管的兩端伸長,以便附著在天然肌腱上或按可能附在骨骼上,在人工肌肉的較寬的中央部分,滌綸織物褶疊在一起,讓人工肌肉中央突出部分自由活動,織物長度可限制人工肌肉的伸展,使臂或腿不會反曲到超過伸直位置。

新型肌肉

科學家把日常可見的釣魚線或縫線盤繞成束,製成了強韌且成本低廉的人工肌肉,其力量是一般肌肉的100倍,可以套用於製作機器人、義肢,或是能隨溫度調節縫隙大小的“智慧型型”布料。

而根據《科學》(Science)期刊2014年2月20日刊登的研究,及加拿大廣播公司新聞網(CBC News)網站的照片可以看到,科學家改用了以聚乙烯和尼龍製成的高強度聚合物纖維。

這項研究由美國、加拿大、澳大利亞、韓國、土耳其與中國大陸科學家協力展開。這種聚合物肌肉能舉起的重量,是同樣大小天然肌肉的100倍。

主要用途

這種材料可隨環境溫度的變化伸縮,因此用這種“人工肌肉”製成的百葉窗可在天氣熱時自動打開,天氣冷時又自動關閉,用它製成的織物可實現孔隙的自動控制。將來,人們可用它製成能夠自動調節的服裝,甚至可製成防護甲。他認為:“這種‘人工肌肉’將來還有望用於航天航空、軍事、醫學等多個領域。”

最先進的人型機器人或義肢,受限於笨重馬達與液壓系統,有礙於其靈活程度、力量與整體工作能力。未來這種新人工肌肉的套用,可能包括機器人微創手術、義肢,以及製造功能更強的機器人。

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