“强而软”人造肌肉可举起自重4000倍的物体
栏目:行业动态 发布时间:2025-10-16 09:12
韩国蔚山科学技术学院的研究团队开发出一种新型人造肌肉,可以在“软而柔”和“硬而强”状态之间自由切换。...
韩国蔚山科学技术学院的研究团队开发出一种新型人造肌肉,可以在“软而柔”和“硬而强”状态之间自由切换。这种创新的肌肉可以举起相当于自身重量四千倍的物体,其能量输出超过人类肌肉。这一成功有望推动软机器人、可穿戴设备和医疗辅助技术的发展。相关论文发表在新一期《先进功能材料》杂志上。 “可变刚度”人造肌肉采用双联聚合物网络结构。其中,化学键(共价键)为材料提供结构强度,物理键通过热刺激形成或断裂,使得材料在不同条件下改变刚度。实验表明,这种微型人造肌肉重1.25克,可以举起5公斤重的物体。处于刚性状态时,其重量几乎相当于自身重量的 4000 倍。在柔性状态下,伸长率可达原长度的12倍。收缩时,其应变率达到86.4%,是人体肌肉(约40%)的两倍多。同时,其单位体积的功率密度高达1150千焦耳/立方米,是人体肌肉的30倍。 研究团队还在材料表面添加了经过处理的磁性颗粒,使其能够在外部磁场的控制下实现精确的运动。该团队表示,组合后的这种材料同时具有“软”和“硬”的特性,为开发更灵活的软体机器人、可穿戴设备和直观的人机交互系统打开了新的大门。