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纳米材料肌肉力量达人类肌肉的85倍

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来源: 作者: 2019-05-16 23:44:51

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本报讯 (通讯员陈鑫 陆阳 冯国梧 杨雪)据《自然》站11月16道,一种拥有广泛用处的革命性超强壮人造肌肉问世,其由石蜡填充的碳纳米管纤维制造而成,可驱动超过本身体重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负第一作者的研究成果。它可以模仿肌肉收缩产生力量。将石蜡嵌入如何给新生儿穿衣服
经过编织构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,石蜡就会产生体积膨胀,使整个“肌肉”膨胀。但由于碳纳米管纤维特殊的结构,“肌肉”的长度会同时产生收缩,就产生了气力。

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。研究人员决定建造一个弹射器来展示此项新发明的奥妙。

这种“肌肉”的举重能力是同等尺寸的天然肌肉的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。鲍弗曼说:“我们能举起50克,如果你说50吨,那不是一个层面的问题。”

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。鲍弗曼估计,仅两年内,它们就能够作为制动器被应用于微流体系统中,或作为光学相机的组件被应用于智能传感器。鲍弗曼说:“现在,我们正研究一种百叶窗,如果室温能到达足够热,石蜡熔化,肌肉丝收缩,使百叶窗关闭。” 鲍弗曼表示,他们面临的下一个挑战是如何按比例放大这项技术。

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