自感应电动人造肌肉面世
科技日报
2023-07-27 18:43:57
(资料图片)
科技日报北京7月13日电（记者刘霞）英国伦敦玛丽女王大学科学家开发出一种新型电动人造肌肉，其能在软硬状态之间无缝转换，具有感应力和变形能力，还拥有类似天然肌肉的灵活性和拉伸性，可集成到复杂的柔性机器人系统中，并适应各种形状，有望彻底改变柔性机器人和医疗应用等领域。相关研究刊发于最新一期《先进智能系统》杂志。
在最新研究中，研究人员使用超声波分散技术，将碳纳米管与液态硅混合，并使用薄膜涂抹器均匀涂抹，形成薄层阴极，该阴极也作为人造肌肉的传感部分。阳极则由软金属网切割制成，致动层夹在阴极和阳极之间。液体材料固化后，就形成了这种新型人造肌肉，制造过程简单可靠。
研究人员表示，通过施加不同的电压，该人造肌肉可快速改变其硬度，且可连续改变30次，具有显著的响应优势。该人造肌肉还具有非凡的变形能力，研究团队可通过监测电阻变化了解其变形情况，不再需要额外配置传感器，简化控制机制的同时也降低了成本。更重要的是，这种新型人造肌肉具有与天然肌肉相似的灵活性和拉伸性，可拉伸为原长度的两倍。
新型人造肌肉能与人体无缝融合，或可帮助残疾人完成基本日常任务。另外，将这种自感应人造肌肉与可穿戴设备集成在一起，促进康复训练期间肌肉功能的恢复。
研究人员指出，赋予机器人，特别是那些由柔性材料制成的机器人自我感知能力，是迈向真正仿生智能的关键。这项研究标志着向人机集成迈出了至关重要的一步，为柔性和可穿戴设备的未来发展绘制了新蓝图。
