哈工大在人工肌肉領(lǐng)域獲得重大突破

哈爾濱工業(yè)大學(xué)1日發(fā)布消息，該校與多國(guó)多所高校合作，在“人工肌肉”研究領(lǐng)域取得新突破，解決了人工肌肉驅(qū)動(dòng)性能的電容依賴性問(wèn)題，為后續(xù)設(shè)計(jì)具有無(wú)毒、低驅(qū)動(dòng)電壓的高性能驅(qū)動(dòng)器提供新的理論基礎(chǔ)。

人工肌肉類型以及“單極”、“雙極”驅(qū)動(dòng)特征對(duì)比。哈工大提供

智能材料是一類可以在外界激勵(lì)下做出主動(dòng)響應(yīng)的新材料，具有自驅(qū)動(dòng)、自監(jiān)測(cè)、自修復(fù)等多種功能，在人工智能、智能制造、生物醫(yī)療、機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

聚合物纖維與碳納米管紗線人工肌肉是一種典型的智能材料，主要通過(guò)熱、電化學(xué)兩種方式實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)冷勁松教授與美國(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校、江蘇大學(xué)、韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)、澳大利亞臥龍崗大學(xué)等單位合作，首次發(fā)現(xiàn)通過(guò)聚電解質(zhì)功能化的策略，可實(shí)現(xiàn)人工肌肉智能材料的“雙極”驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢螛O”驅(qū)動(dòng)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了人工肌肉隨電容降低，驅(qū)動(dòng)性能增強(qiáng)的反常現(xiàn)象。

研究成果以“單極沖程、電滲泵碳納米管紗線肌肉”（Unipolar-Stroke，Electroosmotic-PumpCarbonNanotubeYarnMuscles）為題，在線發(fā)表于著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）上。

相比于傳統(tǒng)人工肌肉，該人工肌肉具有無(wú)毒、驅(qū)動(dòng)頻率高、驅(qū)動(dòng)電壓低、高比能量，高驅(qū)動(dòng)應(yīng)變以及高能量密度等特性，在空間展開結(jié)構(gòu)、仿生撲翼飛行器、可變形飛行器、水下機(jī)器人、柔性機(jī)器人、可穿戴外骨骼、醫(yī)療機(jī)器人等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。