科學(xué)家造出納米肌肉,比天然肌肉多承重200倍

來自南開大學(xué)的消息說，該校與美國、澳大利亞、韓國、巴西等國的研究人員通過合作研究，發(fā)明了一種由石蠟填充的碳納米管纖維制造的人工肌肉，可以驅(qū)動(dòng)超過自身體重10萬倍的重物，并提供超過天然骨骼肌85倍以上的機(jī)械功率。

有關(guān)此項(xiàng)研究成果的論文，由南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳永勝的博士生李娜和美國得克薩斯州達(dá)拉斯大學(xué)教授雷。鮑曼的博士后馬修立瑪共同擔(dān)任第一作者，發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上。

據(jù)陳永勝教授介紹，這種新的碳納米復(fù)合材料在新的能源、驅(qū)動(dòng)、控制等方面具有優(yōu)良的性質(zhì)，在醫(yī)療、信息控制、新能源等眾多領(lǐng)域?qū)?huì)具有重大的應(yīng)用前景。肌肉通過收縮產(chǎn)生力量，這種人工肌肉就是模仿肌肉的機(jī)理。它由兩部分組成：一部分為碳納米管纖維，另一部分為體積能夠變化的物質(zhì)如石蠟。將石蠟嵌入碳納米管纖維中，通過直接加熱、電加熱，或者使用一道閃光，石蠟就會(huì)發(fā)生體積膨脹，從而使整個(gè)“肌肉”膨脹。但由于碳納米管纖維特殊的結(jié)構(gòu)，“肌肉”的長度會(huì)同時(shí)發(fā)生收縮，產(chǎn)生力量。

這種人工肌肉以碳納米管纖維為主體，單根納米管直徑約為人頭發(fā)絲直徑的萬分之一，但相同比重下，卻比鋼強(qiáng)100倍。南開大學(xué)楊石先講座教授、得州達(dá)拉斯大學(xué)納米技術(shù)研究所主任雷？鮑曼說，它能夠產(chǎn)生大幅度、超快的收縮驅(qū)動(dòng)，舉起相當(dāng)于相同比重下天然肌肉承重200倍的重物。

據(jù)了解，這項(xiàng)研究主要由美國空軍科學(xué)研究辦公室資助，其他資助方包括美國海軍研究辦公室、羅伯特韋爾奇基金、中國科技部“973計(jì)劃”、中國國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、韓美空軍合作項(xiàng)目等。

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