纳米“肌肉”力量达人类肌肉的85倍

2012-12-31 00:00:00
环球飞行 2012年12期

一种拥有广泛用途的革命性超强壮人造肌肉日前在美国问世,其由石蜡填充的碳纳米管纤维制造而成,可驱动超过自身体重10万倍的重物,并提供超过天然骨骼肌85倍以上的机械功率。

新的人工肌肉是由美国得克萨斯大学达拉斯分校雷·鲍曼教授组博士后马修·立玛和南开大学化学学院陈永胜教授组博士生李娜共同担任第一作者的研究成果。它可以模仿肌肉收缩产生力量。将石蜡嵌入经过编织形成一种特殊结构的碳纳米管纤维中,通过直接加热、电加热,或者使用一道闪光,石蜡就会发生体积膨胀,使整个“肌肉”膨胀。但由于碳纳米管纤维特殊的结构,“肌肉”的长度会同时发生收缩,就产生了力量。 随着通电和断电,肌肉丝扭曲和恢复所产生的扭力足以为微型弹射器提供动力,在实验室工作台上发射金属箔片。这种“肌肉”的举重能力是同等尺寸的天然FDspg2kygHCvxKJY8LfONw==肌肉的200倍,如果按重量相比,产生的扭力高于大型电动发动机。但人工肌肉还不能完全吊起一架钢琴,因为当前可行的生产技术限制了丝的重量。

新型人造肌肉可编、可缝、编成辫子和打结,可用于制造智能自驱动材料和布料。鲍曼估计,未来两年内,它们就能够作为制动器被应用于微流体系统中,或者被应用于智能传感器。