
韩国蔚山国立科学时间督察院(UNIST)的一项新进展有望鼓吹柔性机器东谈主限制的发展。督察团队得胜研制出一种概况退换机械状况的新式东谈主造肌肉——其特点可从优柔生动变为将强强韧尊龙体育网,犹如橡胶迂曲为钢铁。它在承受重任荷时会硬化,裁汰时则会软化。
突破要害局限
东谈主造肌肉材料备受喜欢,因那时间能让机器东谈主和可一稔诞生竣事类东谈主的交互性与生动性。但是,传统柔性东谈主造肌肉常受限于“生动性”与“力量生成”之间的量度。材料时常只可在某一方面发达出色:柔性肌肉赓续芜杂举重技艺,而强力肌肉则穷乏现实优柔自相宜任务所需的柔韧度,这严重限制了其实质利用的各样性。
突破性能壁垒
由Hoon Eui教会携带的团队通过这种仅重1.25克的新式肌肉得胜突破了这一壁垒。该复合肌肉过程经心盘算,可在重载下硬化以保捏结构完好性,并在裁汰时软化以收复生动性。其中枢篡改在于双重交联团员物网罗:共价化学键提供结构强度,而由热刺激造成/断裂的物理相互作用则赋予不凡柔韧性。此外,材料中镶嵌了经名义措置的磁性微颗粒,使得外部磁场能精确限度其绽放——这一技艺已在磁控举重实验中得到考证。
惊东谈主的负载技艺
硬化后的东谈主造肌肉可撑捏高达5公斤(约11磅)的分量,格外于其夸耀的4000倍。在软化状况下,肌肉则能拉伸至原始长度的12倍。 Jeong教会示意:“这项督察突破了传统东谈主造肌肉‘高延展性则弱,高强度则僵硬’的根柢局限。咱们的复合材料可同期兼具两种特点,为诱惑多功能柔性机器东谈主、可一稔诞生及直不雅东谈主机界面开辟了新谈路。”
越过东谈主体的性能发达
除强度分量比和生动性外,该肌肉还具有超常的能量输出性能:其裁汰应变率达86.4%,跳动东谈主类肌肉应变率的两倍以上;使命密度达1150 kJ/m³,输出能量达东谈主体组织的30倍。督察东谈主员施展:“使命密度代表肌肉单元体积可输出的能量,在竣事高延展性的同期取得高使命密度一直是永远挑战。”
利用出息弘大
这项突破将鼓吹需要类东谈主交互的利用发展,包括先进义肢、能在复杂环境中生动步履的柔性机器东谈主尊龙体育网,以及可适利用户绽放与需求的可一稔诞生。值得能干的是,东谈主造肌肉限制正快速发展——此前麻省理工学院团队曾师法眼睛虹膜结构诱惑出能同期进行圆周与向外裁汰的东谈主工肌肉,竣事复杂多向绽放。本次督察效用已发表于《先进功能材料》期刊。
#东谈主造肌肉 #柔性机器东谈主 #可一稔诞生 #新材料