1 月 29 日消息,韩国科技院(KAIST)的研究人员近日成功研发出一种超轻柔性的人工肌肉,其重量仅有 10 毫克,却能产生高达 34 倍自身重量的强大力量,并以极低的电压(约 0.01V)驱动,这一突破有望在软机器人、软电子器件和微流体控制等领域开辟广阔的应用前景。
据了解,传统的人工肌肉往往体积庞大,难以在狭小空间内灵活运动,限制了其在软机器人和可穿戴设备等领域的应用。KAIST 的研究团队巧妙地利用离子聚合物人工肌肉的特性,开发出一种电化学软流体开关,可以在细小的管道内精准控制流体流动方向,并且只需要极低的能量。
这种新型的人工肌肉由金属电极和离子聚合物组成,通过电刺激产生收缩和伸展运动。研究人员在人工肌肉电极表面涂覆了一种名为聚磺化共价有机框架(pS-COF)的特殊材料,这种材料能够显著提高肌肉的产出力,使其在超低电压下也能产生强大的力量。
得益于 pS-COF 的加持,这种超轻柔性的人工肌肉薄如发丝,厚度仅有 180 微米,却能轻而易举地推动 34 倍于自身重量的物体,并精准控制流体的流动方向。
领导这项研究的 Oh 教授表示,这种超低功耗的电化学软流体开关有望在软机器人、软电子器件和微流体控制领域开辟广阔的应用前景。从智能纤维到生物医疗设备,这项技术可以轻松应用于日常生活中的超小型电子系统,未来潜力巨大。
目前,这项研究成果已经发表在权威学术期刊《Science Advances》上,并得到了韩国国家研究基金会的大力支持。