韩国团队研发可变刚度人造肌肉 可伸展且承重4000倍自重

韩国蔚山科学技术院(UNIST)机械工程系郑勋义教授团队成功研制出一种新型人工肌肉,兼具高伸展性与可调节刚度。

该人工肌肉可在柔软与坚硬状态间自由切换:需要支撑负载时变硬,收缩举物时恢复柔软。

测试显示,重量仅1.25克的样品可承载5千克负载,相当于自身重量的约4000倍;在柔软状态下,其伸展长度可达原始长度的12倍。

实验测得其收缩率为原始长度的86.4%,超过人类肌肉约两倍;能量密度达每立方米1150千焦,约为人类肌肉的30倍。

材料基于“形状记忆高分子”设计,内部同时存在化学键与物理键:化学键通过共价键连接高分子链以维持强度,物理键可随温度变化断裂与重组,赋予柔韧性和可伸展性。

研究人员在材料中加入经特殊表面处理的磁化颗粒,以增强物理键作用,并实现外部磁场控制下的运动。

实验中,该人工肌肉已通过磁场驱动完成抓取动作。

郑勋义表示,该研究解决了传统人工肌肉难以兼顾柔软性与强度的问题。

该技术有望应用于软体机器人、可穿戴机器人及人机接口等领域。

相关成果已于2025年9月发表于《先进功能材料》。

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