2023年06月05日
第A11版:成果转化

韩国:利用纳米纱复合纤维研发人造肌肉

  本报讯  韩国科学技术院(KAIST)新材料工学系与釜山大学联合研究成功利用石墨烯纳米纱液晶复合纤维开发出综合性能优良的人造肌肉。该研究在下一代软机器人、智能服装、植入式医疗强化等方向具有较好的应用前景,为石墨烯材料在仿生学领域的应用提供新的方法和思路。该研究成果发表在《自然纳米技术》上,相关专利技术已在韩国等多国申请注册。

  目前对人造肌肉驱动方式的研究多围绕基于刺激响应的聚合物结构。聚合物结构重量轻、高弹性、易于加工,但不够坚固。为解决这一问题,该研究团队充分发挥新材料的作用,其核心技术是在特定温度下将石墨烯材料引入定制的聚合物基体中形成的复合结构,以实现高机械性能。研究发现,若在单轴液晶基质中使用剥离的石墨烯填料,可以使光热驱动具有最大的工作效率及响应速度。实验显示,这种新材料能够达到动物肌肉的可逆收缩状态,使“肌肉运动”成为常态,并达到高于人类肌肉17倍的功率密度及6倍以上的能量输出密度。

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