人造肌肉的製造材料,人造肌肉的組成結構

時間 2021-08-30 10:51:40

1樓:二洋

人造肌肉又叫電活性聚合物,是一種新型智慧高分子材料,它能夠在外加電場下,通過材料內部結構的改變而伸縮、彎曲、束緊或膨脹,和生物肌肉十分相似。醫學上,人造器官是指能植入人體或能與生物組織或生物流體相接觸的材料,有天然器官組織的功能或天然器官部件功能的材料。根據製造器官使用的材料以及其功能科學將人造器官分為三種:

機械性人造器官、半機械性半生物性人造器官、生物性人造器官。其中,前兩型別種的人造器官移植後會讓患者產生排斥反應,對受體來說,適無***的是最後一種也就是生物性人造器官。

人造肌肉狀材料是根據生物學原理,由3種氨基酸(纈氨酸、脯氨酸和甘氨酸)按一定順序排列而構成的,它類似於人的肌肉纖維,具有彈性,且能隨環境溫度和化學成分(如ph值)的變化而伸縮。由於它能模擬活體的生物過程,於是,人們把這種材料稱為生物聚合物。

人造肌肉的主要產品

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超強人造肌肉

美國和韓國研究者聯手研究出一種超級仿生肌肉。這種肌肉不僅力量大得驚人,而且從來不會疲憊。這一發明可能最終用於消防隊員、宇航員或戰士,為各條戰線打造力大無窮的“超人”隊伍。

新的人工肌肉可以模仿肌肉收縮產生力量。將石蠟嵌入經過編織形成一種特殊結構的碳奈米管纖維中,通過直接加熱、電加熱,或者使用一道閃光,石蠟就會發生體積膨脹,使整個“肌肉”膨脹。但由於碳奈米管纖維特殊的結構,“肌肉”的長度會同時發生收縮,就產生了力量。

隨著通電和斷電,肌肉絲扭曲和恢復所產生的扭力足以為微型彈射器提供動力,在實驗室工作臺上發射金屬箔片。研究人員決定建造一個彈射器來展示此項新發明的奧妙。

這種“肌肉”的舉重能力是同等尺寸的天然肌肉的200倍,如果按重量相比,產生的扭力高於大型電動發動機。但人工肌肉還不能完全吊起一架鋼琴,因為當前可行的生產技術限制了絲的重量。

人造肌肉的技術特點

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