納米肌肉

納米肌肉，採用碳納米管制作出肌肉纖維，通過此纖維製作出來的肌肉比人類肌肉強壯30倍，並提供超過天然骨骼肌85倍以上的機械功率。

科學發明

納米肌肉的材料

南開大學與美國、澳大利亞、韓國、巴西等國的研究人員通過合作研究，發明了一種由石蠟填充的碳納米管纖維製造的人工肌肉，可以驅動超過自身體重10萬倍的重物，並提供超過天然骨骼肌85倍以上的機械功率。

有關此項研究成果的論文，由南開大學化學學院教授陳永勝的博士生李娜和美國德克薩斯州達拉斯大學教授雷·鮑曼的博士後馬修立瑪共同擔任第一作者，發表在美國《科學》雜誌上。

特點

這種人工肌肉以碳納米管纖維為主體，單根納米管直徑約為人頭髮絲直徑的萬分之一，但相同比重下，卻比鋼強100倍。南開大學楊石先講座教授、得州達拉斯大學納米技術研究所主任雷·鮑曼說，它能夠產生大幅度、超快的收縮驅動，舉起相當於相同比重下天然肌肉承重200倍的重物。

這種新的碳納米複合材料在新的能源、驅動、控制等方面具有優良的性質，在醫療、信息控制、新能源等眾多領域具有重大的套用前景。

原理

納米肌肉人體想像圖

肌肉通過收縮產生力量，這種人工肌肉就是模仿肌肉的機理。它由兩部分組成：一部分為碳納米管纖維，另一部分為體積能夠變化的物質如石蠟。將石蠟嵌入碳納米管纖維中，通過直接加熱、電加熱，或者使用一道閃光，石蠟就會發生體積膨脹，從而使整個“肌肉”膨脹。但由於碳納米管纖維特殊的結構，“肌肉”的長度會同時發生收縮，產生力量。

研究單位

這項研究主要由美國空軍科學研究辦公室資助，其他資助方包括美國海軍研究辦公室、羅伯特·A·韋爾奇基金、中國科技部“973計畫”、中國國家自然科學基金委員會、韓美空軍合作項目等。