伊利諾伊大學開發出可承受自身12000倍重量的人造肌肉

你的肌肉夠不夠發達？能承受多少重量呢？恐怕再厲害也比不過這傢伙了，就是它，人造肌肉！這圖是放大後的，人家本身直徑只有 0.4 mm。

你別看它細的跟根繩似的，人家可是大力士，據說可以能夠承受 12,000 倍於自身的質量。相當厲害吧。

它是由伊利諾伊大學機械科學與工程系（MechSE）的研究人員們研發的，由一種由碳纖維和橡膠製成。

其實一開始的時候，MechSE 團隊只想著搗鼓出一種更強勁、更實用的新設計。

怎麼才能讓人造肌肉更強勁呢？材料是關鍵，於是研究人員就找來了非常強韌、但質量極輕的碳纖維。

為了讓它更易於發生形變，研究人員還將它和聚二甲基硅氧烷（PDMS）橡膠混合了一起，然後扭曲成螺旋狀。

這麼一混合，大力人造肌肉便誕生了。研究人員表示，還想琢磨琢磨咋能讓它更強勁，那樣的話它就能用在人類輔助設備上，幫人們幹活了。

研究人員在其末端施加小電流，人造肌肉會捲曲，隨之碳釺維分離，人造肌肉直徑變大，長度隨之縮短，從而拉起附著在底部的負載。

測試時，研究人員用了不同的電壓，結果發現即便電壓很小，這個人造肌肉也是十分聽話的。

沒有電壓怎麼辦？別擔心，通過將液體己烷輸送到捲曲的人造肌肉中，也可以讓它收縮。

以一根直徑僅 0.4mm 的人造肌肉束為例，它竟然能夠將半加侖的水提升 1.4 英寸（3.6 CM），平均每厘米的輸入電壓僅 0.172V 。

換算一下，這已經是其自重的 12,600 倍，機械應力高達 60 兆帕、拉伸能力超過 25%，單位做功 758 焦耳/千克。

研究人員表示： 這些低成本、輕量級人造肌肉的應用範圍相當寬廣，涉及機器人、假肢、矯正器、人類輔助設備等不同領域。

人造肌肉又叫電活性聚合物，是一種新型智能高分子材料，它能夠在外加電場的作用下，通過材料內部結構的改變而伸縮、彎曲、束緊、或膨脹，和生物肌肉十分相似。由於它能模擬活體的生物過程，於是人們把這種材料稱為生物聚合物。

去年，哈佛大學 Wyss 研究所和麻省理工學院計算機科學與人工智慧實驗室（CSAIL）的研究人員聯合研發出了機器人人造肌肉。

這種人造肌肉受摺紙結構啟發，能僅憑水和空氣讓柔性機器舉起高達自身重量 1,000 倍的物體。

與新研發的人造肌肉不同的是，這個人造肌肉完全不需要其他電源或人力輸入來指導肌肉的運動，那它怎麼動呢？

這要歸功於它的神奇「骨架」，這骨架材料多樣，由金屬線圈、摺疊成特定圖案的塑料片或各種材料製成，然後將其放進塑料或者紡織袋內，注意袋子里充滿了空氣或流體。

想要讓這個人造肌肉動起來，需要通過改變袋子內部的真空狀態，使皮膚塌陷到骨骼上而引起肌肉的運動，從而產生驅動運動的張力。

人造肌肉十分靈活，身體柔軟有彈性。它們每單位面積產生的能量可以比哺乳動物骨骼肌產生的力量大六倍左右，2.6 克肌肉可以舉起一個 3 公斤的物體，這相當於一只野鴨舉起了一輛汽車。重要的是它很便宜！

科學家們研發人造肌肉主要是為軟體機器人服務的。因為軟體機器人有剛性機器人無法替代的優點，它們身體柔軟，用途很廣泛。