科学家发现,非金属材料能在电流的作用下运动,于是产生了制造人造肌肉的构想。研究证明,通过电流刺激,高分子材料能自动伸缩和弯曲,从而可用来制造人造肌肉。这种人造肌肉用粘合性塑料制成,是把管状导电塑料集束成肌肉一样的复合体,在管内注入特殊液体,导电性高分子在溶液中释放出离子,这种复合体在电流的刺激下完成伸缩动作。通过控制电流强弱调整离子的数量,可以有效地改变它的伸缩性。相反,通过改变复合体的形状也可以产生电。
人造肌肉具备人体肌肉的功能。在人造肌肉中,一根直径为0.25毫米的管状导电塑料可承重20克,相同的体积,人造肌肉比人体肌肉的力量强壮10倍。传统引擎驱动的机器人,除了关节之外,四肢没有任何可以活动的关联处,能量上自然是捉襟见肘。如果有了人造肌肉,机器人四肢就会更加发达,能将分子能量的70%转化为物理能量,其功率远远大于传统引擎机器人。近年来,一种名为Birod的生物机器人已问世,它可以负载超过自身许多倍的重量。科学家正在研制用于未来士兵****的人造肌肉。这种人造肌肉一旦装入手套、制服和军靴,士兵就会有超人的力量,举重物、跳过高墙均不在话下。
利用人造肌肉可以发电的原理,科学家正在开发一种“脚后跟”发电机,即把人造肌肉安装在军靴的鞋跟上,通过步行、跑步等运动就能发电。未来,凡是需要小型电动引擎的制造业,人造肌肉都有用武之地。
人造肌肉灵活柔软,还可以用来制造医用导管和在救灾中大显身手的蛇形机器人。目前已经有了利用人造肌肉制成的机器鱼,它在水中游动的姿态与真鱼没什么差别, “耐力”可保持半年时间。机器鱼既没有马达、机轴、齿轮等机械装置,也没有电池,完全是
靠伸缩自如的高分子材料自行驱动。
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