近日,韩国蔚山科学技术院(UNIST)在材料科学领域取得重大突破,其研发的新型人造肌肉展现出令人惊叹的性能,有望为机器人、医疗等行业带来颠覆性变革。
这款新型人造肌肉最为突出的特性之一是其超强的负载能力。仅重1.25克的微型样本,在刚性状态下竟能轻松举起5千克的重物,这一重量相当于其自身重量的4000倍,远超此前多个人造肌肉技术的性能极限。不仅如此,它在柔韧性与伸展性方面同样表现卓越。在柔性状态下,该材料可拉伸至原始长度的12倍,收缩率高达86.4%,而人类肌肉的收缩率仅为40%,能够实现大范围的形变。此外,其单位体积功率密度达1150千焦/立方米,约为人类肌肉的30倍,兼具高强度与高效能量输出。
在技术原理层面,这款人造肌肉采用了创新的双重交联结构设计。它选用“形状记忆高分子材料”,通过化学键(共价键)与物理键的协同作用,实现了材料在“柔韧”与“刚性”状态间的智能切换。其中,化学键负责维持材料的结构强度,而物理键在受到温度或磁场刺激时,能够可逆地断裂与重组,从而实现状态的灵活转变。同时,材料中还嵌入了经过表面处理的磁性颗粒,通过外部磁场即可远程控制其形变,例如实现抓取动作,为自动化应用提供了极大的便利。
业内专家表示,韩国蔚山科学技术院的这一研究成果意义非凡,它不仅突破了以往人造肌肉技术的性能瓶颈,更为机器人、医疗等众多领域的发展开辟了新的道路。随着后续研究的深入与应用的拓展,这款新型人造肌肉有望在多个行业引发变革性的影响。