MIT的人造肌肉可提起自重650倍物体,还能伸缩10000次

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麻省理工学院的研究团队开发出了一款人造肌肉纤维,可以提起自身重量650倍的重物,这种纤维可随着温度的改变而伸缩,且相应快速。这虽然不是一个新鲜事了,但是它为什么可以提起比自身重650倍的物体呢?下面就来解密一下它的原理。它采用了新的基于光纤的系统,非常轻巧,并可以非常快速地响应。为了制作这种纤维,研究人员将两种热膨胀系数相差极大的材料,一种非常易拉伸的环状共聚物弹性体和一种更硬的热塑性聚乙烯配合在一起,结合成一股纤维。它们在加热时会具有不同的膨胀率。随着结合材料的加热,膨胀更快的一侧会给膨胀较慢的一侧产生较大的压力,使得结合材料朝向更缓慢膨胀的一侧弯曲,一旦温度回落,纤维就恢复到原来的长度。由于这些基于纤维的执行器具有热和光学可控性,可以提升超过自身重量的650倍!为了更好的反映纤维的性能,研究人员将一种银纳米线构成的导电网直接沉积在纤维肌肉的表面上,然后再沉积聚二甲基硅氧烷弹性体作为保护性可拉伸层。随着肌肉纤维的收缩和伸长变化,表面的导电网也会相应的变化,由此导电网的电阻变化就反映了肌肉纤维的性能。再将纤维肌肉的一端连接到直流电机,并由分压器记录电阻值的变化。压阻应变反馈表明,目前的肌肉纤维能承受大于1000%的应变,并重复10000次。这种材料的可能性几乎是无限的,具有广泛的探索空间。

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