英國倫敦瑪麗女王大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出一種新型電動(dòng)人造肌肉，其能在軟硬狀態(tài)之間無縫轉(zhuǎn)換，具有感應(yīng)力和變形能力，還擁有類似天然肌肉的靈活性和拉伸性，可集成到復(fù)雜的柔性機(jī)器人系統(tǒng)中，并適應(yīng)各種形狀，有望徹底改變?nèi)嵝詸C(jī)器人和醫(yī)療應(yīng)用等領(lǐng)域。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《先進(jìn)智能系統(tǒng)》雜志。
實(shí)驗(yàn)示意圖
圖片來源：《先進(jìn)智能系統(tǒng)》雜志
在最新研究中，研究人員使用超聲波分散技術(shù)，將碳納米管與液態(tài)硅混合，并使用薄膜涂抹器均勻涂抹，形成薄層陰極，該陰極也作為人造肌肉的傳感部分。陽極則由軟金屬網(wǎng)切割制成，致動(dòng)層夾在陰極和陽極之間。液體材料固化后，就形成了這種新型人造肌肉，制造過程簡單可靠。
研究人員表示，通過施加不同的電壓，該人造肌肉可快速改變其硬度，且可連續(xù)改變30次，具有顯著的響應(yīng)優(yōu)勢。該人造肌肉還具有非凡的變形能力，研究團(tuán)隊(duì)可通過監(jiān)測電阻變化了解其變形情況，不再需要額外配置傳感器，簡化控制機(jī)制的同時(shí)也降低了成本。更重要的是，這種新型人造肌肉具有與天然肌肉相似的靈活性和拉伸性，可拉伸為原長度的兩倍。
新型人造肌肉能與人體無縫融合，或可幫助殘疾人完成基本日常任務(wù)。另外，將這種自感應(yīng)人造肌肉與可穿戴設(shè)備集成在一起，促進(jìn)康復(fù)訓(xùn)練期間肌肉功能的恢復(fù)。
研究人員指出，賦予機(jī)器人，特別是那些由柔性材料制成的機(jī)器人自我感知能力，是邁向真正仿生智能的關(guān)鍵。這項(xiàng)研究標(biāo)志著向人機(jī)集成邁出了至關(guān)重要的一步，為柔性和可穿戴設(shè)備的未來發(fā)展繪制了新藍(lán)圖。
