發布日期：2017-09-29

哥倫比亞大學工程系的研究人員開發出一種具有“內在擴展能力”的3D打印合成軟肌肉。令人難以置信的是，這種3D打印肌肉可以舉起重量是自身重量1000倍的物體，比人體肌肉強三倍。它為全軟機器人的開發鋪平了道路。

據介紹，這種新的3D打印合成肌肉更高程度地復制了肌肉的行為，從某種程度上講它們本身就是一種軟機器人。相比其他機器人，如氣動機器人，軟機器人有明顯的優勢，能進行抓握、操縱等自然運動，占用的物理空間往往比硬機器人更少。

由于在整個肌肉中分布有微氣泡形式的、帶有乙醇的硅橡膠基質，新的3D打印肌肉有一個更低的密度，其應變密度是有機肌肉的16倍。這種解決方案便宜而環保，且易于制造，提供了彈性和極端的體積變化屬性。

這意味著科學家現在能制造出類人機器人的關鍵部件，這些機器人的力量將遠遠超過人類。這些3D打印肌肉通過一根嵌入的細電阻線，由一個8V的低功率電源供電。測試表明，當加熱至80°C時，它們能擴展900％，這種膨脹收縮能力意味著它們可以執行多種移動任務。

“這種柔軟的功能性材料也許能充當強壯的軟肌肉，它們或許會徹底改變當今軟機器人解決方案的面貌。它們可以推、拉、彎曲、扭曲和舉重，是我們目前能創造出的、最接近自然肌肉的材料，”研究人員解釋說。

現在，研究人員計劃用導電材料替換掉肌肉中的電阻線，以縮短響應時間，延長保質期。在更遙遠的未來，研究團隊希望能用人工智能來控制肌肉，以讓它們做出更生動的動作。

這項研究已經發表在了《Nature Communications》上。

（編譯自3ders.org）

來源：天工社