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科学家开发特殊碳纳米材料可制成人造肌肉


Release time:

2021-09-15

科学家近日发现一种具有大象鼻子中肌肉般旋转韧性的特殊碳纳米管材料,这一发明有望在未来帮助解决纳米机器人驱动的难题。澳大利亚卧龙岗大学智能聚合材料研究院的杰夫·斯宾克斯(Geoff Spinks)教授和同事们在近日出版的一期《科学》杂志上报告了他们的这项成果。   斯宾克斯教授说:“我们偶然间发现一种材料,当向其施加一定的电压时,会产生旋转运动。通过研究,我们发现它的性能特征在自然界中存在一些类似

  科学家近日发现一种具有大象鼻子中肌肉般旋转韧性的特殊碳纳米管材料,这一发明有望在未来帮助解决纳米机器人驱动的难题。澳大利亚卧龙岗大学智能聚合材料研究院的杰夫·斯宾克斯(Geoff Spinks)教授和同事们在近日出版的一期《科学》杂志上报告了他们的这项成果。
 
  斯宾克斯教授说:“我们偶然间发现一种材料,当向其施加一定的电压时,会产生旋转运动。通过研究,我们发现它的性能特征在自然界中存在一些类似物,如大象的鼻子,蜥蜴的舌头,甚至细菌的鞭毛。”
 
  大约5年前,美国德州大学纳米技术研究院的科学家们开始尝试使用碳纳米管(CNTs)制造所谓的“导电性智能纺织物”。碳纳米管是一种碳原子构成的中空管状物。斯宾克斯说:“他们试图研制一种多功能纺织物,这种纺织物可以充当电池,充当天线,甚至可以具备防弹功能。”
 
  科学小组成员贾瓦德·弗罗基(Javad Foroughi)当时正在用一小段碳纳米纤维进行实验,他突然发现当这种材料浸没于电解质中时,如果对其施加一个电压,材料会发生旋转。而如果将电压反转,材料的旋转方向也会跟着反转。
 
  自然界中的螺旋形肌肉组织,如章鱼的触手,内部都拥有一套螺旋形缠绕的纤维组织,它们可以围绕一个位于中央部位不可压缩的轴心进行压缩并以此实现旋转动作。相比之下,这种螺旋形碳纳米纤维的旋转动作则是由于当施加电压场时,材料会吸收更多电解质,因此产生了一种推动力。

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