《新华网》:中国科学家成功制备新型纤维状“人工肌肉”

24.09.2015  15:38

复旦大学彭慧胜教授课题组通过对碳纳米管的多级螺旋组装,成功制备出一种新型纤维状“人工肌肉”材料,为制备高性能智能响应材料和敏感器件开辟了全新思路。该研究成果已于近日在线发表于国际期刊《自然-纳米技术》。

事实上,科学界对“人工肌肉”材料的研究很早就开始了,但传统的“人工肌肉”材料多是基于功能性的高分子材料,对溶剂的响应速度很慢,运动形式单一,只是简单的膨胀或弯曲,不容易控制。

与前人研究不同的是,彭慧胜团队使用的碳纳米管具有很高的比表面积,质量轻、导电性好,且收缩强度是人类骨骼肌的10倍,甚至高于植物界响应最快的植物——食蝇草的“捕食”速度。

此外,该新型纤维状“人工肌肉”还具备防毒功能。实验证明,这种导电的人工肌肉材料对溶剂响应具有很高的灵敏性和选择性,在工业生产和化学品储存中,可以用来探测毒性溶剂的泄露和预警。

彭慧胜表示,下一步,研究团队将继续完善这项研究。目前,该研究团队已经通过对“人工肌肉”的纤维进行表面改性,实现了对水的收缩和旋转响应,并制成了可感应湿度变化的智能窗帘。除此之外,该类材料在与乙醇接触时,可用来产生电能,从而实现生物能-动能—电能的转化。