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新型人造肌肉研发成功:可软可硬伸缩自如,举起自重4000倍

新型人造肌肉研发成功:可软可硬伸缩自如,举起自重4000倍

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2025-12-07

10月15日,韩国蔚山科学技术院(UNIST)机械工程系郑勳義(Jeong Hun-ui)教授团队宣布成功研发出一种新型人工肌肉材料,兼具橡胶般的延展性与钢铁般的坚固度。

科学家研发新型人造肌肉:可软可硬可伸展,能举起 4000 倍自重

据研究团队介绍,这种人工肌肉的最大突破在于实现了刚度的自主调节。当需要承载重物时,材料会主动硬化以提供支撑;而在执行抓取动作时,又能恢复柔软特性实现精准操控。

测试数据显示,这款人工肌肉自重仅1.25克,却可支撑高达5千克的负载,相当于自重的4000倍;在舒展状态下,其延展长度可达原始尺寸的12倍。

科学家研发新型人造肌肉:可软可硬可伸展,能举起 4000 倍自重

实验结果表明,该人工肌肉的收缩率可达原始长度的86.4%,是人类肌肉(约40%)的两倍以上;其能量密度达到每立方米1150千焦,约为人类肌肉的30倍。能量密度代表单位体积肌肉的能量输出效率,传统材料往往难以兼顾柔韧性与强度,而这项研究成功实现了二者的平衡。

科学家研发新型人造肌肉:可软可硬可伸展,能举起 4000 倍自重

这一突破得益于团队研发的"形状记忆高分子材料"。该材料内部存在两种键合机制:化学键通过共价键维持结构稳定性,物理键则能随温度变化实现动态重构,赋予材料优异的柔韧性能。

此外,研究人员还在材料中嵌入了经过表面处理的磁化颗粒,通过增强物理键的响应特性,使人工肌肉能在外部磁场控制下完成精准运动。在演示实验中,团队已成功利用磁场让人工肌肉实现了抓取动作。

郑勳義教授表示:"这项研究突破了传统人工肌肉材料的根本局限——要么柔软无力,要么坚硬难伸。"他进一步指出,该技术未来有望应用于软体机器人、可穿戴设备,以及需要灵敏交互的人机界面等领域。

来源:https://www.ithome.com/0/889/633.htm
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