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“剛柔并濟”人造肌肉舉起四千倍自重物體

記者張佳欣

2025年10月16日09:00 來源:科技日報222

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韓國蔚山科學技術院研究團隊研發出一種可在“柔軟靈活”和“堅硬有力”狀態之間自由切換的新型人造肌肉。這種創新型肌肉可舉起相當于自身重量四千倍的物體,其能量輸出遠超人類肌肉。這一成果有望推動軟體機器人、可穿戴設備和醫療輔助技術的發展。相關論文發表于新一期《先進功能材料》雜志。

這種“可變剛度”人造肌肉采用雙重交聯聚合物網絡結構。其中,化學鍵(共價鍵)賦予材料結構強度,通過熱刺激形成或斷裂物理鍵,使材料能在不同條件下改變剛度。實驗顯示,這種僅重1.25克的微型人造肌肉,在剛性狀態下可舉起5千克重物,相當于約4000倍的自身重量。而在柔性狀態下,伸展率可達原始長度的12倍。在收縮過程中,其應變率達到86.4%,超過人類肌肉(約40%)的兩倍。同時,其單位體積功率密度高達1150千焦/立方米,是人類肌肉的30倍。

團隊還在這種材料中加入了經表面處理的磁性微粒,使其能在外部磁場控制下實現精確運動。團隊表示,這種復合材料兼具“柔軟”與“強硬”兩種特性,為研制更靈活的軟體機器人、可穿戴設備以及直觀的人機交互系統打開了新大門。

(責編:孫紅麗、楊迪)




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