人造肌肉的进化:纳米管、钒和渔线?!

材料科学领域最近公布重大突破,研究人员开发了一种有史以来最强大的人造肌肉。而它们只是由最简单的钓鱼线制作的。这些异常强大且廉价的人造肌肉可能彻底改变机器人,甚至改变我们的身体。制作过程很简单,可以这样描述:“搓捻盘绕(twist insertion)”。

德克萨斯大学达拉斯分校化学Robert A.Welch特聘讲座教授,研究团队成员Ray Baughman博士花费了大量的时间打造碳纳米管这种昂贵高科技的人造肌肉。

Baughman博士的团队最近发现了一种更便宜和更容易生产的解决方案,这个能够媲美他之前的研究的是在当地商店5美元就可以买到的尼龙丝。

Roy Baughman的团队近日在《科学》杂志上公布了这一技术。

研究人员把高强度的高分子聚合物钓鱼线和缝纫线搓捻、盘绕在一起,缝纫线外面涂有一层金属涂层,也可以直接用金属丝和肌肉捻在一起,通电让其产生温差,这种人造肌肉就是靠温差产生的冷热改变而工作的。搓捻的聚合物纤维就像扭力肌肉,能使一个较重的转轮达到每分钟一万转。然后增加捻数直到聚合纤维卷得像一根紧扭的橡胶带,这样就成了一种能沿自身长度方向剧烈收缩的肌肉。温度升高即加热时能沿自身长度方向剧烈收缩,变冷后又会恢复到原来长度。如果盘绕方向和纤维最初的搓捻方向不同,就会反过来变成加热扩张、制冷收缩。

天然肌肉只能收缩自身长度的20%左右,而人造肌肉能收缩到50%,在重机械载荷情况下,肌肉收缩舒张循环可达百万次。

“每个工作循环从这些人工肌肉获得能量和提升能力非比寻常,” Baughman说。

“和同样重量尺寸的天然肌肉相比,它能承受的重量和产生的能量是前者的100倍。”

Baughman的渔线肌肉每千克能产生7.1马力的功率,与一架喷气式飞机发动机的机械功率相当——约是普通内燃机的5倍。

本文分享自微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2014-02-28

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏机器人网

试解释图中PUMA 562机器人的传动方式

(答案): PUMA 562机器人的外形图。该机器人有6个自由度, 其传动方式如下:   电机1通过两对齿轮Z1、 Z2、 Z3、 Z4传动带动立柱回转。   ...

29560
来自专栏机器人网

太厉害了!小型遥控机器人居然可以拖动4吨重物

据外媒The Verge报道,近日Trailer Valet推出了一款称为RVR的遥控机器人,可以拖曳9000磅(4.08吨)的重物,这相当于一辆面包车甚至是一...

47370
来自专栏机器人网

广工大研发全新“喷气动力”双足,可助机器人跨越障碍

机器人设计师研发双足机器人面临的挑战是,这些双足机器人倾向于倒下。人类的两只脚可以使身体保持平衡,但机器人并不是那么擅长。广东工业大学研究人员设计的新机器人比其...

29850
来自专栏机器人网

什么是机器人视觉系统的硬件与接近觉传感器?

1、图示为视觉的硬件组成, 视觉系统的硬件组成 答案: ? 2、图示为接近觉传感器, ?

34150
来自专栏机器人网

首个男性机器人:有6块腹肌,还擅长讲笑话

之前谈到性爱机器人,几乎都默认是女性角色,这也成为许多社会学家将此当成是物化女性的证据,但是,从今天开始,这个局面将有所改变,Realbotix日前开发出一款男...

23550
来自专栏机器人网

德国Festo仿生机器人,能够模仿摩洛哥蜘蛛空翻逃生?

德国自动化技术厂商Festo(费斯托)推出来自其仿生学习网络 (Bionic Learning Network)最新成果的仿生机器人,BionicWheelBo...

34950
来自专栏机器人网

如何避开这三类机器人“奇点”

如果你对科学感兴趣,“奇点”很可能会让你想起黑洞。自从美国LIGO实验室证明了引力波的存在之后,黑洞就被媒体广泛报道,为大众所熟知。根据物理学家推论,在黑洞的中...

411110
来自专栏机器人网

这些职业将大概率消失,而有些职业将更吃香?

机器人威胁人类生存早已不是什么新鲜的话题,麦肯锡的研究表明,全球范围内有多达1.4亿全职知识工作者或被智能机器所取代,在未来10-20年,美国47%的就业人口可...

34860
来自专栏机器人网

机器人产业的产业链全景图(附分析)

最近,一篇《18个行业的产业链全景图》火遍了朋友圈,不少微信公众号都借此赚了不少流量,也涨了很多粉丝。在这篇文章中,自然也有当下最火爆的机器人产业的产业链全景图...

70990
来自专栏机器人网

图解:多感觉智能机器人的组成

3、图示为多感觉智能机器人的组成 ? 4、图示为多感觉智能机器人控制系统结构, ?

33750

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券

年度创作总结 领取年终奖励