據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)7月25日(北京時(shí)間)報(bào)道,加拿大阿爾伯塔大學(xué)研究人員最近開(kāi)發(fā)出一種強(qiáng)力“人造手臂”,能在其周?chē)諝鉂穸茸兓尿?qū)動(dòng)下做“舉重運(yùn)動(dòng)”,毫不費(fèi)力地舉起超過(guò)它本身重量許多倍的重量。相關(guān)論文發(fā)表在最近的《應(yīng)用化學(xué)》雜志上。
科學(xué)家把能對(duì)化學(xué)或物理刺激起反應(yīng)的高分子聚合材料稱(chēng)為“人造肌肉”。它們有許多有趣的應(yīng)用,包括控制“軟體”機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)器人的所有組成部分都是柔軟靈活的,以便不損壞精細(xì)或易碎的物體,并能在狹窄空間運(yùn)動(dòng)。
研究小組開(kāi)發(fā)的“人造手臂”是一小條塑料帶子。他們先給一條塑料膜表面涂上一層鉻和金,然后再涂一層微凝膠單層。微凝膠是互相交聯(lián)的聚合物,在溶劑中會(huì)膨脹成直徑幾微米的膠粒子。加拿大研究人員用了帶負(fù)電的聚N-異丙基丙烯酰胺微凝膠和丙烯酸,并用含有聚陽(yáng)離子的溶液沉淀在膠上,作為正電平衡離子。
當(dāng)整個(gè)材料干燥時(shí),聚陽(yáng)離子烴區(qū)域間的疏水作用會(huì)大大增強(qiáng),使含有聚陽(yáng)離子層收縮。由于聚陽(yáng)離子和微凝膠之間存在很強(qiáng)的靜電引力,會(huì)使帶子兩端向上彎曲,帶動(dòng)整個(gè)材料向上蜷曲。當(dāng)空氣濕度增加時(shí),它又會(huì)伸展返回原來(lái)狀態(tài)。
研究人員把一條這種帶子掛在起居室進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)改變濕度,它能“抓住”一個(gè)小袋子“提著”它上升。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,他們?cè)谝粋(gè)微型的伸展“手臂”末端掛了一串回形針,改變濕度給“手臂”增加或降低重量,結(jié)果它能提起的重量達(dá)到了本身重量的14倍。
“人類(lèi)手臂重量約占整個(gè)身體的6.5%,這相當(dāng)于一個(gè)75公斤的人用一只手臂舉起了68.3公斤的重物。”阿爾伯特大學(xué)的邁克爾·瑟佩說(shuō),一條蜷曲起來(lái)的“人造手臂”甚至可以?huà)焐?2.2克的重量也不會(huì)伸開(kāi),這相當(dāng)于一個(gè)75公斤的人曲臂撐住1280公斤的重量。
- 華南理工大學(xué)劉偉峰《ACS Sustain. Chem. Eng.》:具有類(lèi)肌肉取向結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)增強(qiáng)增韌導(dǎo)電水凝膠 2022-10-05
- 浙江農(nóng)林大學(xué)傅深淵教授團(tuán)隊(duì)《Chem. Eng. J.》:基于模量圖案化策略實(shí)現(xiàn)介電彈性體驅(qū)動(dòng)器的定向驅(qū)動(dòng)變形 2022-06-27
- 廣州大學(xué)劉鵬和NCL謝豐蔚 ACS Sustain. Chem. Eng.:淀粉水凝膠構(gòu)建全淀粉基柔性電池和自供電柔性傳感材料 2022-05-17
- 濟(jì)南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院國(guó)家級(jí)人才團(tuán)隊(duì)招聘 - 教授、副教授、講師、博士后(師資) 2025-04-21
- 南開(kāi)大學(xué)劉遵峰教授課題組招收博士生(2025年入學(xué))、師資博士后等 - 材料學(xué)、化學(xué)、高分子、物理、生物學(xué)、紡織與纖維、金屬、計(jì)算模擬、電子信息等 2025-04-17
- 深圳大學(xué)王澤凡、朱才鎮(zhèn)等 Macromolecules: 纏結(jié)與晶體內(nèi)鏈傾斜角如何影響超高分子量聚乙烯單軸拉伸過(guò)程中的晶體取向 2025-04-14
- 川大張興棟院士團(tuán)隊(duì)王啟光/樊渝江:自潤(rùn)滑雜化外泌體微凝膠通過(guò)體內(nèi)靶向Foxo3基因編輯調(diào)控軟骨細(xì)胞線(xiàn)粒體自噬以緩解骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展 2025-01-24
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 新政·AI智控·增效三重賦能...
- 2025重慶橡塑展亮點(diǎn)劇透,行...
- 國(guó)產(chǎn)替代加速,跨國(guó)巨頭云集...
- 2025涂料原料選料大會(huì)
- 市場(chǎng)破300億!PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)!2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記,好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)(第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...
- 西安交大張志成教授、高登峰...
- 東南大學(xué)管英士教授課題組 A...
- 武漢紡織大學(xué)于志財(cái) CEJ:防...
- 青科大李志波/劉紹峰教授團(tuán)...
- 浙大潘鵬舉/余承濤團(tuán)隊(duì) Adv....
- 中科院納米能源所李琳琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)...
- 復(fù)旦大學(xué)徐凡教授團(tuán)隊(duì) Nat. ...
- 寧波材料所趙文杰、嚴(yán)明龍 S...
- 山東大學(xué) Nat. Mater.:超聲...
- 加州理工學(xué)院高偉教授課題組...
- 哈佛大學(xué)鎖志剛院士團(tuán)隊(duì) Nat...