科學家研發(fā)超強人工肌肉 或?qū)⑷祟惔蛟斐沙?/h1>
發(fā)布時間：2012/11/21 14:28:33
北京時間11月19日消息，英國每日郵報報道，近日科學家發(fā)明了一種超級強大的人工肌肉，或能將科幻小說中的技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實，將人類打造成超人。據(jù)這項技術(shù)的發(fā)明者稱，這種人工肌肉的潛在用途之一便是應(yīng)用到超級強壯的機器人身上，它能在寒冷的時候保暖，而在陽光照耀的時候抵擋強烈的光線。由納米技術(shù)制成并注入固體石蠟的人工肌肉能夠舉起是自身重量10萬倍的重物，產(chǎn)生的力量是同等人類肌肉的85倍。
人工肌肉是由碳納米管制成——一種與普通鉛筆芯，也即石墨，相同類型的無縫空心圓柱體。盡管每根納米管直徑大約是人的頭發(fā)的一萬分之一，它的強度卻是鋼的100倍。
項目負責人美國德克薩斯大學的雷·鮑曼(Ray Baughman)博士說道，這種超級強韌并且超速的人工肌肉具有廣泛的潛在用途，但是——至少在短期——可能不適合取代人體的肌肉。這項技術(shù)是由一支來自澳大利亞、中國、韓國、加拿大和巴西的國際合作小組共同研發(fā)的。
“我們研發(fā)的人工肌肉能夠提供超大超快的收縮，提起的重量大約是同等大小肌肉能夠負荷的200倍。我們對它近期應(yīng)用的可能性感到無比興奮，但這些人工肌肉目前還不適合直接取代人體肌肉。”
“由于自身的簡單性和優(yōu)良性能，這些肌肉能夠廣泛用于各種領(lǐng)域，例如機器人、微創(chuàng)手術(shù)的導尿管、微型電動機、微流體的混合器、可調(diào)諧光學系統(tǒng)、微型閥、定位器甚至是玩具。”
可以通過編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉
這種肌肉收縮——也被稱為刺激——速度非常快，大約為2.5萬分之一秒。這種收縮同時還會產(chǎn)生4.2千萬/千克的功率密度——大約是普通內(nèi)燃機功率重量比的4倍。鮑曼博士說道，這種肌肉高度扭曲形成螺旋狀，非常類似于驅(qū)動航空模型的橡皮筋的螺旋結(jié)構(gòu)。
充滿石蠟的紗線在電動或者光脈沖加熱后會解開扭曲之線，而加熱停止后旋轉(zhuǎn)方向則逆轉(zhuǎn)，紗線冷卻。“它產(chǎn)生的扭矩略微高于大型電動機獲得的扭矩。”可以通過編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉，但鮑曼博士表示，由紗線制成的衣服對溫度變化更為敏感，使得衣服變得更暖和，并且提供更為完備的保護以抵抗化學物質(zhì)侵蝕。
這種材料能夠應(yīng)用于溫度在鋼的熔點以上1000攝氏度的高溫環(huán)境，它的其它潛在用途還包括，調(diào)節(jié)對化學物質(zhì)進行控制的流量閥，以及根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整百葉窗開合。接下來面臨的挑戰(zhàn)便是如何提高這種技術(shù)的規(guī)模。
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人工肌肉是由碳納米管制成——一種與普通鉛筆芯，也即石墨，相同類型的無縫空心圓柱體。盡管每根納米管直徑大約是人的頭發(fā)的一萬分之一，它的強度卻是鋼的100倍。
項目負責人美國德克薩斯大學的雷·鮑曼(Ray Baughman)博士說道，這種超級強韌并且超速的人工肌肉具有廣泛的潛在用途，但是——至少在短期——可能不適合取代人體的肌肉。這項技術(shù)是由一支來自澳大利亞、中國、韓國、加拿大和巴西的國際合作小組共同研發(fā)的。
“我們研發(fā)的人工肌肉能夠提供超大超快的收縮，提起的重量大約是同等大小肌肉能夠負荷的200倍。我們對它近期應(yīng)用的可能性感到無比興奮，但這些人工肌肉目前還不適合直接取代人體肌肉。”
“由于自身的簡單性和優(yōu)良性能，這些肌肉能夠廣泛用于各種領(lǐng)域，例如機器人、微創(chuàng)手術(shù)的導尿管、微型電動機、微流體的混合器、可調(diào)諧光學系統(tǒng)、微型閥、定位器甚至是玩具。”
可以通過編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉
這種肌肉收縮——也被稱為刺激——速度非常快，大約為2.5萬分之一秒。這種收縮同時還會產(chǎn)生4.2千萬/千克的功率密度——大約是普通內(nèi)燃機功率重量比的4倍。鮑曼博士說道，這種肌肉高度扭曲形成螺旋狀，非常類似于驅(qū)動航空模型的橡皮筋的螺旋結(jié)構(gòu)。
充滿石蠟的紗線在電動或者光脈沖加熱后會解開扭曲之線，而加熱停止后旋轉(zhuǎn)方向則逆轉(zhuǎn)，紗線冷卻。“它產(chǎn)生的扭矩略微高于大型電動機獲得的扭矩。”可以通過編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉，但鮑曼博士表示，由紗線制成的衣服對溫度變化更為敏感，使得衣服變得更暖和，并且提供更為完備的保護以抵抗化學物質(zhì)侵蝕。
這種材料能夠應(yīng)用于溫度在鋼的熔點以上1000攝氏度的高溫環(huán)境，它的其它潛在用途還包括，調(diào)節(jié)對化學物質(zhì)進行控制的流量閥，以及根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整百葉窗開合。接下來面臨的挑戰(zhàn)便是如何提高這種技術(shù)的規(guī)模。
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