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自感應電動人造肌肉面世
2023-07-17 09:57:55   來源:科技日報

英國倫敦瑪麗女王大學科學家開發(fā)出一種新型電動人造肌肉,其能在軟硬狀態(tài)之間無縫轉(zhuǎn)換,具有感應力和變形能力,還擁有類似天然肌肉的靈活性和拉伸性,可集成到復雜的柔性機器人系統(tǒng)中,并適應各種形狀,有望徹底改變?nèi)嵝詸C器人和醫(yī)療應用等領域。相關研究刊發(fā)于最新一期《先進智能系統(tǒng)》雜志。


實驗示意圖
圖片來源:《先進智能系統(tǒng)》雜志

在最新研究中,研究人員使用超聲波分散技術,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,具有顯著的響應優(yōu)勢。該人造肌肉還具有非凡的變形能力,研究團隊可通過監(jiān)測電阻變化了解其變形情況,不再需要額外配置傳感器,簡化控制機制的同時也降低了成本。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。另外,將這種自感應人造肌肉與可穿戴設備集成在一起,促進康復訓練期間肌肉功能的恢復。

研究人員指出,賦予機器人,特別是那些由柔性材料制成的機器人自我感知能力,是邁向真正仿生智能的關鍵。這項研究標志著向人機集成邁出了至關重要的一步,為柔性和可穿戴設備的未來發(fā)展繪制了新藍圖。


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