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高分子材料能制造“人工肌肉”和仿真机器人

导读: 手机大小的薄膜贴在肌肉萎缩的手臂上,就可以让手臂的功能恢复自如。目前,有一种“人工肌肉”的新型高分子材料,能够替代人体病变的肌肉,实现相应的机能。

  手机大小的薄膜贴在肌肉萎缩的手臂上,就可以让手臂的功能恢复自如。目前,有一种“人工肌肉”的新型高分子材料,能够替代人体病变的肌肉,实现相应的机能。

  一种合成的弹性高分子材料,加上一个导电的纳米涂层,就是一层只有几十微米厚的薄膜。薄膜可以叠加或者卷绕成类似手指、气阀等形状,成为“人工肌肉”。人体如果有肌肉发生病变,贴上或者植入“人工肌肉”,就可以替代病变肌肉进行工作。

  研究发现,实现“人工肌肉”的控制有两种方式,一是通过收集人体发出的电信号控制肌肉收缩,二是通过体外电流进行控制。

  人体发出一个信号,薄膜采集到这些信号,通过上面的纳米涂层,将电传遍薄膜。薄膜在电的作用下实现变形,就能够代替病变肌肉动起来,和人体肌肉工作的原理一样。

  胃反酸是现在常见的一种胃病,病因是胃部与肠道之间的肌肉松弛,导致胃部无法正常闭合。把高分子材料做成一个环,植入肠胃之间的肌肉里,就可以在电的控制下实现胃的正常闭合。

  这种高分子材料还可以用来制成仿真机器人和义肢。与传统机器人义肢相比,高分子材料制成的机器人和义肢更加轻便灵活,效率也更高。不过有研究人员表示,这种新型高分子材料还在开发研究中,一些相关器件还处于实验室研发阶段。

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