基于渔线和缝纫线制备的“人工肌肉”

随着科技的发展和社会的进步，人工肌肉的应用范围也日益广泛。但 是，性能、可扩展性和成本问题却成为制约其发展的关键因素。现有的人工 肌肉材料，如记忆金属丝负载强且收缩迅速，但价格昂贵且有滞后现象，这 使其难以控制 ；聚合物记忆材料除工作容量低；而碳纳米管与聚合物复合 制成的肌肉工作容量高却又由于碳纳米管而成本高昂。基于渔线与缝纫线来 制备的超强人工肌肉工作容量高、性能稳定、寿命长且成本低廉，其原理是 将高强度的聚合物纤维，如聚己内酰胺、聚己二酸己二胺、聚乙烯、聚偏氟 乙烯及凯芙拉等材料制成的纤维通过将其加捻和卷曲，使其形成一种类螺旋 的结构。相比于相同条件下的自然肌肉，这种新型人工肌肉的强度是其100 倍，收缩率是其2.5倍。每千克这种肌肉可产生5.3千瓦的机械功率。