广工团队研发出超级“人造肌肉”：训练之后，可举起自重10000倍的重量

人造肌肉，在制动器、机器人技术和医疗器械方面有着不可思议的应用前景。然而，将骨骼肌的全部特性模拟成合成材料的能力，仍然是一个巨大的挑战。

受生物材料中的动态牺牲配位键和骨骼肌通过体育锻炼自我强化的启发，来自广东工业大学邱学青教授和华南理工大学刘伟峰副研究员团队的研究人员们，通过重复的机械训练过程，重新排列聚烯烃弹性体中的牺牲配位键，制备出高性能的人造肌肉材料。

在这一过程中，他们将生物质木质素（biomass lignin）作为一种绿色增强剂，用于构建界面配位键。所制备的人造肌肉材料，具有高驱动应变(＞40%)、高驱动应力(1.5 MPa)，可在30%的应变下可以举起自身重量的10000倍以上，具有良好的机械训练自强化、应变自适应加强和热/电可编程驱动性能。

研究团队展示了一个简单的策略，来制造智能材料使用容易获得的原材料。

这种仿生人造肌肉材料，被认为能够将外部刺激的能量转化为宏观的运动，用于广泛的潜在应用，如作动器、机器人技术和医疗设备。

在外界热、光、电等的刺激下，人造肌肉材料的热膨胀率的差异、液晶各向同性相变或内部电场的变化，都会引起宏观可逆变形。

上述研究题为“Biomimetic high performance artificial muscle built on sacrificial coordination network and mechanical training process”，发表在《自然·通讯》（Nature Communication）上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23204-x