class="topic_img" alt=""/>
随着科学技术的不断进步，世界各国都在研发更加先进的拟人机器人，并希望终有一天它们能够真正成为人类社会中的一部分。近日，由加拿大科学家研发的一种新型纤维材料让人们看到了机器人未来使用“肌肉”来进行自然顺畅活动的希望。
据《应用化学》杂志看在文章内容显示，加拿大阿尔伯塔大学研究人员最近开发出一种强力“人造肌肉”，它能在周围空气湿度变化的驱动下做“举重运动”，毫不费力地举起超过它本身重量许多倍的重量。
研究人员介绍称这种“人造肌肉”事实上是一种能对化学或物理刺激起反应的高分子聚合材料，它们有许多有趣的应用，包括控制“软体”机器人运动。这种机器人的所有组成部分都是柔软灵活的，以便不损坏精细或易碎的物体，并能在狭窄空间运动。
研究小组开发的“人造手臂”是一小条塑料带子。他们先给一条塑料膜表面涂上一层铬和金，然后再涂一层微凝胶单层。微凝胶是互相交联的聚合物，在溶剂中会膨胀成直径几微米的胶粒子。加拿大研究人员用了带负电的聚N-异丙基丙烯酰胺微凝胶和丙烯酸，并用含有聚阳离子的溶液沉淀在胶上，作为正电平衡离子。
当整个材料干燥时，聚阳离子烃区域间的疏水作用会大大增强，使含有聚阳离子层收缩。由于聚阳离子和微凝胶之间存在很强的静电引力，会使带子两端向上弯曲，带动整个材料向上蜷曲。当空气湿度增加时，它又会伸展返回原来状态。
研究人员把一条这种带子挂在起居室进行测试。通过改变湿度，它能“抓住”一个小袋子“提着”它上升。在另一项实验中，他们在一个微型的伸展“手臂”末端挂了一串回形针，改变湿度给“手臂”增加或降低重量，结果它能提起的重量达到了本身重量的 14 倍。
“人类手臂重量约占整个身体的 6.5%，这相当于一个 75 公斤的人用一只手臂举起了 68.3 公斤的重物。”阿尔伯特大学的迈克尔·瑟佩说，一条蜷曲起来的“人造手臂”甚至可以挂上 52.2 克的重量也不会伸开，这相当于一个 75 公斤的人曲臂撑住 1280 公斤的重量。
未来，这种“肌肉纤维”有望被用于制造蛇形机器人或是为直立机器人打造犹如人类一样的“肌肉”组织。
相关文章
