科學(xué)家研發(fā)超強(qiáng)人工肌肉 或?qū)⑷祟惔蛟斐沙?/h1>
發(fā)布時(shí)間：2012/11/21 14:28:33
北京時(shí)間11月19日消息，英國(guó)每日郵報(bào)報(bào)道，近日科學(xué)家發(fā)明了一種超級(jí)強(qiáng)大的人工肌肉，或能將科幻小說(shuō)中的技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，將人類打造成超人。據(jù)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明者稱，這種人工肌肉的潛在用途之一便是應(yīng)用到超級(jí)強(qiáng)壯的機(jī)器人身上，它能在寒冷的時(shí)候保暖，而在陽(yáng)光照耀的時(shí)候抵擋強(qiáng)烈的光線。由納米技術(shù)制成并注入固體石蠟的人工肌肉能夠舉起是自身重量10萬(wàn)倍的重物，產(chǎn)生的力量是同等人類肌肉的85倍。
人工肌肉是由碳納米管制成——一種與普通鉛筆芯，也即石墨，相同類型的無(wú)縫空心圓柱體。盡管每根納米管直徑大約是人的頭發(fā)的一萬(wàn)分之一，它的強(qiáng)度卻是鋼的100倍。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人美國(guó)德克薩斯大學(xué)的雷·鮑曼(Ray Baughman)博士說(shuō)道，這種超級(jí)強(qiáng)韌并且超速的人工肌肉具有廣泛的潛在用途，但是——至少在短期——可能不適合取代人體的肌肉。這項(xiàng)技術(shù)是由一支來(lái)自澳大利亞、中國(guó)、韓國(guó)、加拿大和巴西的國(guó)際合作小組共同研發(fā)的。
“我們研發(fā)的人工肌肉能夠提供超大超快的收縮，提起的重量大約是同等大小肌肉能夠負(fù)荷的200倍。我們對(duì)它近期應(yīng)用的可能性感到無(wú)比興奮，但這些人工肌肉目前還不適合直接取代人體肌肉。”
“由于自身的簡(jiǎn)單性和優(yōu)良性能，這些肌肉能夠廣泛用于各種領(lǐng)域，例如機(jī)器人、微創(chuàng)手術(shù)的導(dǎo)尿管、微型電動(dòng)機(jī)、微流體的混合器、可調(diào)諧光學(xué)系統(tǒng)、微型閥、定位器甚至是玩具。”
可以通過(guò)編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉
這種肌肉收縮——也被稱為刺激——速度非常快，大約為2.5萬(wàn)分之一秒。這種收縮同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生4.2千萬(wàn)/千克的功率密度——大約是普通內(nèi)燃機(jī)功率重量比的4倍。鮑曼博士說(shuō)道，這種肌肉高度扭曲形成螺旋狀，非常類似于驅(qū)動(dòng)航空模型的橡皮筋的螺旋結(jié)構(gòu)。
充滿石蠟的紗線在電動(dòng)或者光脈沖加熱后會(huì)解開(kāi)扭曲之線，而加熱停止后旋轉(zhuǎn)方向則逆轉(zhuǎn)，紗線冷卻。“它產(chǎn)生的扭矩略微高于大型電動(dòng)機(jī)獲得的扭矩。”可以通過(guò)編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉，但鮑曼博士表示，由紗線制成的衣服對(duì)溫度變化更為敏感，使得衣服變得更暖和，并且提供更為完備的保護(hù)以抵抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕。
這種材料能夠應(yīng)用于溫度在鋼的熔點(diǎn)以上1000攝氏度的高溫環(huán)境，它的其它潛在用途還包括，調(diào)節(jié)對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行控制的流量閥，以及根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整百葉窗開(kāi)合。接下來(lái)面臨的挑戰(zhàn)便是如何提高這種技術(shù)的規(guī)模。
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北京時(shí)間11月19日消息，英國(guó)每日郵報(bào)報(bào)道，近日科學(xué)家發(fā)明了一種超級(jí)強(qiáng)大的人工肌肉，或能將科幻小說(shuō)中的技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，將人類打造成超人。據(jù)這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明者稱，這種人工肌肉的潛在用途之一便是應(yīng)用到超級(jí)強(qiáng)壯的機(jī)器人身上，它能在寒冷的時(shí)候保暖，而在陽(yáng)光照耀的時(shí)候抵擋強(qiáng)烈的光線。由納米技術(shù)制成并注入固體石蠟的人工肌肉能夠舉起是自身重量10萬(wàn)倍的重物，產(chǎn)生的力量是同等人類肌肉的85倍。
人工肌肉是由碳納米管制成——一種與普通鉛筆芯，也即石墨，相同類型的無(wú)縫空心圓柱體。盡管每根納米管直徑大約是人的頭發(fā)的一萬(wàn)分之一，它的強(qiáng)度卻是鋼的100倍。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人美國(guó)德克薩斯大學(xué)的雷·鮑曼(Ray Baughman)博士說(shuō)道，這種超級(jí)強(qiáng)韌并且超速的人工肌肉具有廣泛的潛在用途，但是——至少在短期——可能不適合取代人體的肌肉。這項(xiàng)技術(shù)是由一支來(lái)自澳大利亞、中國(guó)、韓國(guó)、加拿大和巴西的國(guó)際合作小組共同研發(fā)的。
“我們研發(fā)的人工肌肉能夠提供超大超快的收縮，提起的重量大約是同等大小肌肉能夠負(fù)荷的200倍。我們對(duì)它近期應(yīng)用的可能性感到無(wú)比興奮，但這些人工肌肉目前還不適合直接取代人體肌肉。”
“由于自身的簡(jiǎn)單性和優(yōu)良性能，這些肌肉能夠廣泛用于各種領(lǐng)域，例如機(jī)器人、微創(chuàng)手術(shù)的導(dǎo)尿管、微型電動(dòng)機(jī)、微流體的混合器、可調(diào)諧光學(xué)系統(tǒng)、微型閥、定位器甚至是玩具。”
可以通過(guò)編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉
這種肌肉收縮——也被稱為刺激——速度非常快，大約為2.5萬(wàn)分之一秒。這種收縮同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生4.2千萬(wàn)/千克的功率密度——大約是普通內(nèi)燃機(jī)功率重量比的4倍。鮑曼博士說(shuō)道，這種肌肉高度扭曲形成螺旋狀，非常類似于驅(qū)動(dòng)航空模型的橡皮筋的螺旋結(jié)構(gòu)。
充滿石蠟的紗線在電動(dòng)或者光脈沖加熱后會(huì)解開(kāi)扭曲之線，而加熱停止后旋轉(zhuǎn)方向則逆轉(zhuǎn)，紗線冷卻。“它產(chǎn)生的扭矩略微高于大型電動(dòng)機(jī)獲得的扭矩。”可以通過(guò)編織、縫紉、編成辮子狀或者編結(jié)等方式制成人工肌肉，但鮑曼博士表示，由紗線制成的衣服對(duì)溫度變化更為敏感，使得衣服變得更暖和，并且提供更為完備的保護(hù)以抵抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕。
這種材料能夠應(yīng)用于溫度在鋼的熔點(diǎn)以上1000攝氏度的高溫環(huán)境，它的其它潛在用途還包括，調(diào)節(jié)對(duì)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行控制的流量閥，以及根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整百葉窗開(kāi)合。接下來(lái)面臨的挑戰(zhàn)便是如何提高這種技術(shù)的規(guī)模。
