比人体肌肉强大3倍的3D打印肌肉,加热后还能扩展900%

发表于 2017-9-20 15:17:00 显示全部楼层 0 2074

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哥伦比亚大学工程系的研究人员开发出一种具有“内在扩展能力”的3D打印合成软肌肉。令人难以置信的是,这种3D打印肌肉可以举起重量是自身重量1000倍的物体,比人体肌肉强三倍。它为全软机器人的开发铺平了道路。

据介绍,这种新的3D打印合成肌肉更高程度地复制了肌肉的行为,从某种程度上讲它们本身就是一种软机器人。相比其他机器人,如气动机器人,软机器人有明显的优势,能进行抓握、操纵等自然运动,占用的物理空间往往比硬机器人更少。

比人体肌肉强大3倍的3D打印肌肉,加热后还能扩展900%

比人体肌肉强大3倍的3D打印肌肉,加热后还能扩展900%

由于在整个肌肉中分布有微气泡形式的、带有乙醇的硅橡胶基质,新的3D打印肌肉有一个更低的密度,其应变密度是有机肌肉的16倍。这种解决方案便宜而环保,且易于制造,提供了弹性和极端的体积变化属性。

这意味着科学家现在能制造出类人机器人的关键部件,这些机器人的力量将远远超过人类。这些3D打印肌肉通过一根嵌入的细电阻线,由一个8V的低功率电源供电。测试表明,当加热至80°C时,它们能扩展900%,这种膨胀收缩能力意味着它们可以执行多种移动任务。

比人体肌肉强大3倍的3D打印肌肉,加热后还能扩展900%

比人体肌肉强大3倍的3D打印肌肉,加热后还能扩展900%

“这种柔软的功能性材料也许能充当强壮的软肌肉,它们或许会彻底改变当今软机器人解决方案的面貌。它们可以推、拉、弯曲、扭曲和举重,是我们目前能创造出的、最接近自然肌肉的材料,”研究人员解释说。

现在,研究人员计划用导电材料替换掉肌肉中的电阻线,以缩短响应时间,延长保质期。在更遥远的未来,研究团队希望能用人工智能来控制肌肉,以让它们做出更生动的动作。

这项研究已经发表在了《Nature Communications》上。
(编译自3ders.org)来源:天工社
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