由 RIKEN 集團董事(也是東京大學教授)和日本國立材料科學研究所研究員 Takayoshi Sasaki 領導的研究小組成功開發了一種像肌肉一樣運動的水凝膠。水凝膠是一種膠狀物質,通過將水分子困在網狀物質之間而失去流動性,很可能更接近於人造肌肉的實現。

 傳統的動力源包括由金屬製成的馬達和液壓裝置。這些適用於大規模工作。另一方面,在工廠和醫療/康復場所,需要具有輕質和柔軟特性的電源來輔助人類工作。由水凝膠製成的人造肌肉作為實現這種力量的候選者而備受關注。然而,傳統的水凝膠存在操作緩慢和在水中使用受限等問題。

 在這項研究中,我們創建了一種類似三明治的結構,其中水凝膠夾在排斥靜電的薄片之間。通過外部刺激改變水凝膠的狀態,我們認為可以通過增加或減少片材之間的排斥力來擴展和收縮整個結構。在這項研究中,我們選擇了一種水凝膠,它與水的親和力會隨著溫度的變化而變化。當與水的親和力因加熱而降低時,片材之間的排斥力增加,並在短短 1 秒內拉伸到長度的 1.7 倍。此外,確認冷卻後,它也會在 1 秒內收縮到原來的長度。此外,很明顯,在這種膨脹和收縮過程中,總體積保持不變。這意味著它可以在除水下之外的任何環境中工作,因為在膨脹和收縮時無需將水移入和移出。

 這極大地讓我們離實現高品質人造肌肉更近了一步。此外,其工作原理本身作為使用分子的動力源也是史無前例的,似乎對未來的相關研究產生了很大的影響。

資料來源:[RIKEN] 僅通過打開和關閉內部靜電排斥力來移動的水凝膠-實現夢想的人造肌肉,重複快速、大、單向運動-

東京大學

明治10年成立。日本歷史最悠久、日本知識最前沿的大學

東京大學成立於 1877 年(明治 10 年),由東京開成學校和東京醫科大學合併而成。自成立以來,它作為日本領先的大學和東西方文化融合的學術中心,以世界獨特的方式發展教育和研究。因此,在廣泛的領域中產生了許多人力資源,並取得了許多研究成果[…]

大學學報在線編輯部

這是大學期刊的在線編輯部。
文章由對大學和教育具有高水平知識和興趣的編輯人員撰寫。