據探索發現網站報道,近日美國加州大學洛杉磯分校的研究人員制造出了一種人造肌肉,它能夠自我愈合還能夠儲存電能給類似于iPod之類的移動設備充電。
據負責該研究項目的加州大學洛杉磯分校一位研究人員佩·齊平(Qibing Pei)介紹說,“我們已經成功的研制出了人造肌肉。如果你給它充電,它能夠膨脹2倍以上,而且它的運動和能量供應情況和真正的肌肉非常類似”,它能夠在外加電場的作用下,通過材料內部結構的改變而伸縮、彎曲、束緊或膨脹,和生物肌肉十分相似.
據報道,科學家對人造肌肉的研究已經進行了幾十年,人造肌肉所用的材料種類也很多,有塑料、類似橡膠的聚合物、凝膠以及金屬,但是這些材料做成的人造肌肉面臨很多問題,比如需要消耗大量能量並且可能經常失效而無法像真正的肌肉那樣能自我修補。
這次新研制成功的人造肌肉則解決了這些問題。研究人員使用更具有彈性且已經被廣泛應用的碳納米管(carbon nanotubes)取代其它金屬薄膜來充當電極,這樣就避免了因重復使用導致金屬膜失效而出現的供電問題。另外,如果碳納米管某一部分出現問題,它週圍剩下的區域就會將其自我封閉起來,使其不會導電,這樣就防止了損壞影響到其它區域。
佩·齊平說,“我們對這個新裝置已經多次進行了類似的實驗,包括用大頭針將人造肌肉刺破,結果證明它並沒有癱瘓,還能正常工作”。
更神奇的是,這種能自我修復的人造肌肉還能發電和儲存電能。當此人造肌肉在膨脹後收縮時,它自身碳納米管的結構會進行重新排列,這是它就會產生一股小小的電流。並且這股電流是可以儲存並加以利用的,例如給下一次肌肉運動擴張提供能量,或者貯存在電池裡給類似于iPod的移動設備充電。“它可以將你輸送給它的近70%的能量保存下來,”
據悉,人造肌肉具有廣闊的前景。這種材料做成的人造肌肉能像人類肌肉纖維一樣收縮和伸展,並改變胳膊長短。利用人造肌肉收縮和伸展的特性,一旦提供的能量足夠,用這些肌肉作成的裝置就能夠完成跳躍、爬山甚至長途旅行等活動,從而能夠做成更像人類的機器人、更輕便靈巧的人造假肢以及塑料心髒或心髒隔膜等與人類器官收縮一致的人造器官。科學家還希望將這些人造肌肉材料用在其他方面,比如用來制作微型閥門、柔軟的揚聲器以及可觸摸界面如顯示屏。(和平) |