《自然-通讯》昨天(12月10日)发了篇论文,说韩国科学家发明了一种人工肌肉。这玩意儿能提起自重1000倍,举起自重3690倍的东西,关键是它想软就软,想硬就硬,可以拉伸8倍。这不就是每个男人都想要的吗?
你们说机器人吧,现在最大的问题是啥?就是没有像咱们人类这样的肌肉啊!你看我抓杯子喝水的时候,手上的肌肉该软的软该硬的硬,那叫一个精准。但现在的材料呢?要么软得跟果冻似的,软趴趴的拿不住就算了,一用力还容易捏碎。要么硬得跟钢筋似的,碰到个鸡蛋就给你整碎了。这不是让机器人为难吗?
但韩国蔚山国立科学技术研究院 (UNIST)这回厉害了,发明了一种新型人工肌肉材料,由铁磁粒子和形状记忆聚合物复合制成,可远程响应磁、热和光刺激,250mT磁场下,初始弯曲响应只需60毫秒,就能达到最大弯曲角度。
这个速度有多快呢?科学家研究过,咱们人体肌肉从接到信号到产生力量也要50多毫秒呢!这人工肌肉简直跟真肌肉有得一拼啊,你说这帮科学家是不是偷偷解剖过绿巨人?
说实话,我一直觉得"软"和"硬"就像相亲和结婚,是两个完全不同的状态,绝对不可能并存。但这帮科学家偏偏就把它俩给整一块儿去了。
更离谱的是,这玩意儿变软的时候能拉长到8倍,你们能想象吗?就是说如果它原来一米长,能直接拉到八米。这要是用来做电梯,上班族可就难受了——老板再也不信你说“电梯太慢“这种鬼话了,反正拉一下蹭就到八楼了,装电梯的钱都省了。
但是最神奇的是它的原理。科学家们用了两种材料:一个叫相变高分子的东西,另一个是磁性颗粒。这高分子就跟蜡烛似的,常温下是硬的,加热就软了。磁性颗粒呢,就像你放学路过办公楼,被大妈手里的小广告追着跑时的感觉——有种被磁场操控的无力感。
说到底这个发明就是在告诉我们:别把自己限定在一种状态里。又软又硬怎么了?这不就跟现代人一样,该佛系的时候佛系,该卷的时候比谁都卷。
科学家已经用这个材料做了个机器人手掌,你们想象一下啊:它能像咱们买菜时捏鸡蛋一样轻柔,转眼间又能徒手举起个大哑铃。而且这一切都是远程遥控的!这就是科技啊同学们!
最后说说这东西能干啥。手术机器人、智能假肢、可穿戴设备,听起来都挺高大上。但我觉得最实用的是啥?想想你家那个总是被小孩薅得东倒西歪的玩具熊,要是用这材料做的,不就能白天陪孩子玩,晚上自己"站直了"吗?
所以说啊,这个发明告诉我们一个道理:在科学面前,所谓的"不可能"就像北京的二环路——看着堵得死死的,但总有人能给你找到一条出路。
而且最重要的是,它让我们知道:原来变软变硬也能发论文,你说这世界还有什么不能研究的?
参考文献:
[1] Seong, M., Sun, K., Kim, S. et al. Multifunctional Magnetic Muscles for Soft Robotics. Nature Communications, 15, 7929 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52347-w
[2] Cavanagh, P. R. & Komi, P. V. Electromechanical delay in human skeletal muscle under concentric and eccentric contractions. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 42, 159-163 (1979).
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