中国学者“人工肌肉”研究新突破 有多领域应用潜力

人工肌肉类型以及“单极”、“双极”驱动特征对比。哈工大提供

中新网哈尔滨2月1日电 (记者 史轶夫)哈尔滨工业大学1日发布消息，该校与多国多所高校合作，在“人工肌肉”研究领域取得新突破，解决了人工肌肉驱动性能的电容依赖性问题，为后续设计具有无毒、低驱动电压的高性能驱动器提供新的理论基础。

智能材料是一类可以在外界激励下做出主动响应的新材料，具有自驱动、自监测、自修复等多种功能，在人工智能、智能制造、生物医疗、机器人等领域具有广泛的应用前景。

聚合物纤维与碳纳米管纱线人工肌肉是一种典型的智能材料，主要通过热、电化学两种方式实现驱动。

文章截图。哈工大提供

哈尔滨工业大学冷劲松教授与美国德克萨斯大学达拉斯分校、江苏大学、韩国汉阳大学、澳大利亚卧龙岗大学等单位合作，首次发现通过聚电解质功能化的策略，可实现人工肌肉智能材料的“双极”驱动转变为“单极”驱动，同时发现了人工肌肉随电容降低，驱动性能增强的反常现象。

研究成果以“单极冲程、电渗泵碳纳米管纱线肌肉”(Unipolar-Stroke,Electroosmotic-PumpCarbonNanotubeYarnMuscles)为题，在线发表于著名学术期刊《科学》(Science)上。

相比于传统人工肌肉，该人工肌肉具有无毒、驱动频率高、驱动电压低、高比能量，高驱动应变以及高能量密度等特性，在空间展开结构、仿生扑翼飞行器、可变形飞行器、水下机器人、柔性机器人、可穿戴外骨骼、医疗机器人等领域具有巨大的应用潜力。