UNIST研究团队研制动态刚度人造肌肉
2025-10-14 13:45
来源:蔚山国立科学技术研究院
收藏

韩国蔚山国立科学技术大学(UNIST)机械工程系Hoon Eui Jeong教授带领的研究团队,成功开发出一种可动态调整刚度的新型人造肌肉。这种创新材料突破了传统人造肌肉“柔韧性与力量输出不可兼得”的局限,能够在柔软灵活与坚硬有力间自由切换,收缩时能量输出远超人类肌肉,为机器人、可穿戴设备及医疗辅助技术等领域带来革命性突破。相关研究成果已在线发表于《先进功能材料》杂志。

示意图,展示了磁性人工肌肉的双交联策略和热机械驱动机制

研究团队设计的复合肌肉通过双交联聚合物网络实现刚度动态调节:化学键提供结构强度,物理相互作用赋予柔韧性,同时嵌入的表面处理磁性微粒可由外部磁场精确控制运动。实验数据显示,该微型肌肉在僵硬状态下(1.25克)可支撑5公斤重量,约为自身重量的4000倍;变软时拉伸至原始长度12倍,收缩应变达86.4%,工作密度达1,150 kJ/m³,是人体组织的30倍。这些特性使其在无需外部压力的情况下,仍能保持高效能量输出与持久稳定性。

“这项研究克服了传统人造肌肉的根本局限性,”郑教授表示,“我们的复合材料兼具高拉伸性与高强度,为软机器人、可穿戴设备及人机交互界面提供了更灵活的解决方案。”目前,团队已通过磁驱动实验验证其举起物体的能力,未来计划进一步优化材料性能,推动其在工业、医疗等领域的规模化应用。

更多信息: Somi Kim 等,《通过双交联设计实现高工作密度和驱动应变的软磁人工肌肉》,《先进功能材料》(2025)。期刊信息: 先进功能材料

本简讯来自全球互联网及战略合作伙伴信息的编译与转载,仅为读者提供交流,有侵权或其它问题请及时告之,本站将予以修改或删除,未经正式授权严禁转载本文。邮箱:news@wedoany.com