作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2023/7/14 10:02:37
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自感应电动人造肌肉面世

 

科技日报北京7月13日电 (记者刘霞)英国伦敦玛丽女王大学科学家开发出一种新型电动人造肌肉,其能在软硬状态之间无缝转换,具有感应力和变形能力,还拥有类似天然肌肉的灵活性和拉伸性,可集成到复杂的柔性机器人系统中,并适应各种形状,有望彻底改变柔性机器人和医疗应用等领域。相关研究刊发于最新一期《先进智能系统》杂志。

在最新研究中,研究人员使用超声波分散技术,将碳纳米管与液态硅混合,并使用薄膜涂抹器均匀涂抹,形成薄层阴极,该阴极也作为人造肌肉的传感部分。阳极则由软金属网切割制成,致动层夹在阴极和阳极之间。液体材料固化后,就形成了这种新型人造肌肉,制造过程简单可靠。

研究人员表示,通过施加不同的电压,该人造肌肉可快速改变其硬度,且可连续改变30次,具有显著的响应优势。该人造肌肉还具有非凡的变形能力,研究团队可通过监测电阻变化了解其变形情况,不再需要额外配置传感器,简化控制机制的同时也降低了成本。更重要的是,这种新型人造肌肉具有与天然肌肉相似的灵活性和拉伸性,可拉伸为原长度的两倍。

新型人造肌肉能与人体无缝融合,或可帮助残疾人完成基本日常任务。另外,将这种自感应人造肌肉与可穿戴设备集成在一起,促进康复训练期间肌肉功能的恢复。

研究人员指出,赋予机器人,特别是那些由柔性材料制成的机器人自我感知能力,是迈向真正仿生智能的关键。这项研究标志着向人机集成迈出了至关重要的一步,为柔性和可穿戴设备的未来发展绘制了新蓝图。

 
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