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Nature Nanotechnology韩国先进科学技术研究院重磅突破人体肌肉启发的单纤维致动器
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韩国先进科学技术研究院(KAIST)材料科学与工程系 Sang Ouk Kim Human-muscle-inspired single fibre actuator with reversible percolation 具有可逆渗流的人体肌肉激励单纤维致动器 10.1038/s41565-022-01220-2 人工肌肉是下一代机器人不可或缺的组成部分,能够模拟生物系统的复杂运动。然而,在实际应用中需要最佳的驱动参数组合,包括应变、应力、能量密度和高机械强度。在这里,我们报道了哺乳动物骨骼肌激发的单纤维和束,具有大而强烈的收缩驱动力。在单轴液晶基质中使用剥离石墨烯填料能够实现具有大工作容量和快速响应的光热驱动。此外,由中尺度结构的热力学构象转变引起的石墨烯填料的可逆渗流可以通过电开关进行原位监测。这种动态渗流行为有效地增强了致动器纤维的机械性能,特别是在收缩的致动状态下,使哺乳动物肌肉样的可靠可逆致动成为可能。利用机械兼容的纤维结构,智能致动器很容易集成到坚固的线束中,以及具有光驱动远程控制的高功率软机器人中。
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