超級(jí)3D打印合成肌肉：比人類(lèi)的強(qiáng)3倍，可提起1千倍自身重量

在開(kāi)發(fā)柔性機(jī)器人方面，氣動(dòng)或液壓裝置是目前用來(lái)模擬人類(lèi)肌肉的最常用裝置。不過(guò)，它們雖然可以通過(guò)編程做出與肌肉一樣的推拉動(dòng)作，但卻必須有外部壓縮機(jī)或壓力調(diào)節(jié)設(shè)備的配合才行，所以無(wú)法用在小型機(jī)器人身上。所幸，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)哥大）已經(jīng)找到了解決方案，就是上面圖片中黑色的3D打印合成肌肉。

據(jù)南極熊了解，這種3D打印的人造肌肉具有十分強(qiáng)大的“內(nèi)在伸縮能力”，應(yīng)變密度是有機(jī)肌肉的15倍（奧秘是其中均勻分布了以微泡形式存在，帶有乙醇的硅橡膠基質(zhì)），但本身密度很低，同時(shí)比人類(lèi)肌肉強(qiáng)3倍，可提起1000倍于自身的重量。此外，它還有著便宜、環(huán)保、制造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

哥大團(tuán)隊(duì)表示，采用這種更接近真實(shí)的人造肌肉，柔性機(jī)器人就能更輕松地做出各種動(dòng)作，比如投射棒球，舉起施工設(shè)備等，而且會(huì)比人類(lèi)更強(qiáng)。而實(shí)際測(cè)試已經(jīng)證明了這點(diǎn) — 當(dāng)加熱至80°C時(shí)，這種肌肉擴(kuò)展了900％。這就意味著它可以做出相當(dāng)大范圍的動(dòng)作。

不過(guò)，與天然肌肉相比，這種人造物目前依然有著明顯的缺點(diǎn)，其中最主要的就是無(wú)法以有機(jī)的方式發(fā)揮作用，因?yàn)樗�需要依靠纖細(xì)的電阻絲和8V的低壓電才能驅(qū)動(dòng)。

“這種用我們的柔性功能材料制造的肌肉可以做出推、拉等動(dòng)作，還能彎曲、扭動(dòng)，舉起重量。因此，它有可能徹底改變未來(lái)柔性機(jī)器人的設(shè)計(jì)方式，”哥大團(tuán)隊(duì)表示，“接下來(lái)，我們將嘗試用導(dǎo)電材料取代肌肉中電線，從而縮短肌肉的響應(yīng)時(shí)間并延長(zhǎng)它的壽命。未來(lái)，我們還希望能通過(guò)人工智能控制這種肌肉，令它可以做出更逼真的動(dòng)作。”

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編譯自 3ders