韓國蔚山科學(xué)技術(shù)院研究團(tuán)隊研發(fā)出一種可在“柔軟靈活”和“堅硬有力”狀態(tài)之間自由切換的新型人造肌肉。這種創(chuàng)新型肌肉可舉起相當(dāng)于自身重量四千倍的物體，其能量輸出遠(yuǎn)超人類肌肉。這一成果有望推動軟體機器人、可穿戴設(shè)備和醫(yī)療輔助技術(shù)的發(fā)展。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《先進(jìn)功能材料》雜志。

這種“可變剛度”人造肌肉采用雙重交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其中，化學(xué)鍵（共價鍵）賦予材料結(jié)構(gòu)強度，通過熱刺激形成或斷裂物理鍵，使材料能在不同條件下改變剛度。實驗顯示，這種僅重1.25克的微型人造肌肉，在剛性狀態(tài)下可舉起5千克重物，相當(dāng)于約4000倍的自身重量。而在柔性狀態(tài)下，伸展率可達(dá)原始長度的12倍。在收縮過程中，其應(yīng)變率達(dá)到86.4%，超過人類肌肉（約40%）的兩倍。同時，其單位體積功率密度高達(dá)1150千焦/立方米，是人類肌肉的30倍。

團(tuán)隊還在這種材料中加入了經(jīng)表面處理的磁性微粒，使其能在外部磁場控制下實現(xiàn)精確運動。團(tuán)隊表示，這種復(fù)合材料兼具“柔軟”與“強硬”兩種特性，為研制更靈活的軟體機器人、可穿戴設(shè)備以及直觀的人機交互系統(tǒng)打開了新大門。