新型人造肌肉可举起四千倍自重物体(新型人造肌肉是什么)
文/lyp 2025-10-16 09:43:15
韩国蔚山国立科学院的研究人员开发了一种突破性的磁性复合人造肌肉。新型人造肌肉可举起四千倍自重物体(新型人造肌肉是什么)与传统人造肌肉相比,新材料能承受1000倍以上的应力,有望为机器人和可穿戴设备带来更强大的机械臂。
新型人造肌肉可举起四千倍自重物体
软人造肌肉可以模拟人类肌肉的流畅运动,已经成为机器人、可穿戴设备和生物医学领域的热门技术。然而,传统的人造肌肉通常缺乏刚度和不必要的振动,因此很难提到重物,并且不能保持准确的控制能力。
为了突破这一瓶颈,研究人员将能够产生巨大磁力的铁磁颗粒,结合多功能刚度材料制成的形状记忆聚合物,创造出新的软磁复合人造肌肉,显著提高了承载能力和弹性。
研究人员表示,通过独特的表面处理方法,铁磁颗粒与形状记忆聚合物之间形成了复杂的物理缠结。这种协同效应不仅提高了复合材料的力学性能,而且使其能够快速响应外部磁场。
检测数据显示,新型人造肌肉适应性非凡,刚度提高2700倍,柔软度提高8倍以上。在刚度环境下,它能承受1000倍的拉伸应力和3690倍的压缩应力。
为了缓解外界振动的影响,研究人员还采用了两层结构,其中一层是水凝胶。这种设计使人工肌肉在快速操作过程中得到准确的控制。
研究人员表示,这种新型人造肌肉的力学性能和柔韧性都超过了目前的人造肌肉。他们可以使用激光加热和磁场,远程操作人造肌肉进行基本运动,如伸展、收缩、弯曲和扭转,以及更复杂的动作,如准确地操作物体。
新型人造肌肉是什么
软人造肌肉技术已成为机器人技术、可穿戴设备和生物医学研究的热点,因为它可以模仿人类肌肉的自然运动。即便如此,现有的人造肌肉在刚性和抗震方面也有局限性,这限制了它们在改善重物和实现精确控制方面的应用。
为了克服这些限制,研究人员开发了一种新型的软磁复合人造肌肉。通过将磁性强的铁磁颗粒与形状记忆聚合物相结合,这种肌肉显著提高了其承载能力和弹性。
通过一种特殊的表面处理技术,研究小组促进了铁磁颗粒与聚合物之间的密切物理连接。这种组合不仅增强了材料的机械强度,而且使材料能够快速响应外部磁场的变化。
实验数据显示,这种新型人造肌肉的刚度提高了2700倍,柔软度提高了8倍以上。在刚度条件下,它能承受1000倍以上的拉伸力和3690倍以上的压缩力。
为了减少操作过程中的振动,研究人员采用了包括水凝胶在内的双层结构设计,使人工肌肉在高速运动时保持准确的控制。研究人员指出,这种新型人造肌肉在机械性能和柔韧性方面都超过了传统的人造肌肉。
新型人造肌肉可举起四千倍自重物体(新型人造肌肉是什么)这些特征意味着新型人造肌肉在未来的应用中将有更广阔的前景。
猜你喜欢