當(dāng)前，新材料正由輕質(zhì)、多功能化向智能化方向發(fā)展，應(yīng)用越來越廣。哈爾濱工業(yè)大學(xué)參與的一項(xiàng)最新研究成果表明，優(yōu)化人工肌肉智能材料驅(qū)動(dòng)性能，可以解決電容依賴性問題，為后續(xù)設(shè)計(jì)具有無毒、低驅(qū)動(dòng)電壓的高性能驅(qū)動(dòng)器提供新的理論基礎(chǔ)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授冷勁松介紹，智能材料是指一類可以在外界激勵(lì)下做出主動(dòng)響應(yīng)的新材料，具有自驅(qū)動(dòng)、自監(jiān)測(cè)、自修復(fù)等多種功能，在人工智能、智能制造、生物醫(yī)療、機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。聚合物纖維與碳納米管紗線人工肌肉是一種典型的智能材料。

研究發(fā)現(xiàn)，通過聚電解質(zhì)功能化策略，可以將人工肌肉智能材料“雙極”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;單極”驅(qū)動(dòng)，提高其做功效率與能量密度等性能，解決傳統(tǒng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)性能的電容依賴性問題。同時(shí)這種新材料具有無毒、驅(qū)動(dòng)頻率高、驅(qū)動(dòng)電壓低、高比能量，高驅(qū)動(dòng)應(yīng)變以及高能量密度等特性。

據(jù)了解，這種升級(jí)版的人工肌肉智能材料，在空間展開結(jié)構(gòu)、仿生撲翼飛行器、可變形飛行器、水下機(jī)器人、柔性機(jī)器人、可穿戴外骨骼、醫(yī)療機(jī)器人等領(lǐng)域，具有巨大應(yīng)用潛力。

這項(xiàng)研究成果以《單極沖程、電滲泵碳納米管紗線肌肉》為題，1月29日在線發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》，是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)與美國得克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校、江蘇大學(xué)、韓國漢陽大學(xué)、澳大利亞臥龍崗大學(xué)等單位合作完成。

關(guān)鍵詞： 人工肌肉