用电从液晶弹性体纺成的人造纤维表现得像人的肌肉纤维

加利福尼亚大学的一组研究人员开发出一种方法来制造一种人造纤维，其性能与人类肌肉纤维非常相似。在他们发表在《科学机器人》杂志上的论文中，研究人员描述了他们的过程以及测试时纤维的工作情况。

多年来，科学家们一直在努力创造一种人造肌肉，既可以替代人类患者失去的肌肉，又可以赋予机器人类似人类的品质。这样的努力在某些方面得到了回报。与人类肌肉纤维非常相似的纤维已经被创造出来，但由于其复杂的性质，它们的响应时间很慢。在这项新工作中，研究人员开发了一种制造具有人类肌肉类型响应时间的人造纤维的过程。

新技术涉及使用一种称为静电纺丝的工艺，这是一种为智能纺织品和某些情况下的组织再生而开发的旧工艺。在他们的方法中，研究人员从液晶弹性体 (LCE) 开始，它是一种聚合物。他们创造了一种含有少量 LCE 的溶液，并将其吸入一个非常小的注射器状装置中。然后他们使设备承受极高的电压这导致聚合物以非常细的流从装置的尖端射出。气流被导向用作收集器的旋转金属网。随着水流干燥，它形成直径为 10 到 100 微米的弹性纤维，具体取决于设备尖端孔的大小。对该纤维的测试表明，它具有与人类肌肉纤维相似的特性，例如抗拉强度、高功率密度和快速响应能力。他们还发现可以使用热或近红外光激活(收缩)纤维。

研究人员通过在不同的实际类型应用中使用该纤维来测试该纤维。例如，他们用它制造了微型镊子，还用它来指导微型游泳装置、微型人工手臂和微流体泵的运动。研究人员指出，他们的过程既简单又便宜，这表明它可用于制造用于各种应用的纤维。

标签：