科学家研发超强人工肌肉 或将人类打造成超人
查字典生物网
2013-01-17
北京时间11月19日消息，英国每日邮报报道，近日科学家发明了一种超级强大的人工肌肉，或能将科幻小说中的技术变为现实，将人类打造成超人。据这项技术的发明者称，这种人工肌肉的潜在用途之一便是应用到超级强壮的机器人身上，它能在寒冷的时候保暖，而在阳光照耀的时候抵挡强烈的光线。由纳米技术制成并注入固体石蜡的人工肌肉能够举起是自身重量10万倍的重物，产生的力量是同等人类肌肉的85倍。
人工肌肉是由碳纳米管制成——一种与普通铅笔芯，也即石墨，相同类型的无缝空心圆柱体。尽管每根纳米管直径大约是人的头发的一万分之一，它的强度却是钢的100倍。
项目负责人美国德克萨斯大学的雷·鲍曼（Ray Baughman）博士说道，这种超级强韧并且超速的人工肌肉具有广泛的潜在用途，但是——至少在短期——可能不适合取代人体的肌肉。这项技术是由一支来自澳大利亚、中国、韩国、加拿大和巴西的国际合作小组共同研发的。
“我们研发的人工肌肉能够提供超大超快的收缩，提起的重量大约是同等大小肌肉能够负荷的200倍。我们对它近期应用的可能性感到无比兴奋，但这些人工肌肉目前还不适合直接取代人体肌肉。”
“由于自身的简单性和优良性能，这些肌肉能够广泛用于各种领域，例如机器人、微创手术的导尿管、微型电动机、微流体的混合器、可调谐光学系统、微型阀、定位器甚至是玩具。”
这种肌肉收缩——也被称为刺激——速度非常快，大约为2.5万分之一秒。这种收缩同时还会产生4.2千万/千克的功率密度——大约是普通内燃机功率重量比的4倍。鲍曼博士说道，这种肌肉高度扭曲形成螺旋状，非常类似于驱动航空模型的橡皮筋的螺旋结构。
充满石蜡的纱线在电动或者光脉冲加热后会解开扭曲之线，而加热停止后旋转方向则逆转，纱线冷却。“它产生的扭矩略微高于大型电动机获得的扭矩。”可以通过编织、缝纫、编成辫子状或者编结等方式制成人工肌肉，但鲍曼博士表示，由纱线制成的衣服对温度变化更为敏感，使得衣服变得更暖和，并且提供更为完备的保护以抵抗化学物质侵蚀。
这种材料能够应用于温度在钢的熔点以上1000摄氏度的高温环境，它的其它潜在用途还包括，调节对化学物质进行控制的流量阀，以及根据环境温度调整百叶窗开合。接下来面临的挑战便是如何提高这种技术的规模。
