金屬也有“再生”機(jī)能
2013年10月25日 11:17 6941次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)科學(xué)報(bào) 分類： 再生金屬資訊
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“金屬肌肉”也可自我修復(fù)？
通常而言，人造肌肉沒有能力自我修復(fù)，科學(xué)家也在積極尋找對(duì)策。在這方面，美國(guó)得州大學(xué)納米技術(shù)研究院的教授雷·鮑夫曼的研究顯得非常積極。
他的研究思路是，利用電池或電源線為人造肌肉提供生命能量，其中像柴油等化學(xué)燃料儲(chǔ)存的能量最多，相當(dāng)于電池能量的10到100倍，但是如果能像人類肌肉通過(guò)食物供應(yīng)獲得再生能力一樣，人造肌肉能夠利用自我供電的方式獲得能量，人造肌肉就會(huì)邁出偉大的一步。
起先，鮑夫曼小組利用幾層碳納米管研制成人造肌肉，由于碳納米管能夠容納大量的電荷，向這些層狀碳納米管中施加一定的電壓后，這些人造肌肉能夠收縮。緊接著，鮑夫曼將層狀碳納米管與燃料電池相連，這些燃料電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。
但是碳納米肌肉有一個(gè)很大的局限，雖然能夠產(chǎn)生的力量是人類肌肉的100倍，但它的伸縮幅度太小，不能用于人造器官等裝置。鑒于此，鮑夫曼開始嘗試另一種完全不同的材料。
這個(gè)新材料就是鎳鈦諾，它是一種鎳鈦合金，擁有記憶形狀的特殊能力，這種合金能夠很容易地彎曲或伸展，一旦外力消失又會(huì)很快恢復(fù)到以前的形狀。鮑夫曼將這些合金做成電線，這些電線能夠“記住”兩個(gè)不同的長(zhǎng)度點(diǎn)。鎳鈦諾人造肌肉最大的優(yōu)點(diǎn)是伸展幅度非常大，完全可以達(dá)到機(jī)器人和人造假肢的要求。
目前，具有記憶形狀的鎳鈦諾肌肉所需要的循環(huán)系統(tǒng)還在研究中，人造肌肉在控制精確性、耐受力和生物相容性等方面還需要改進(jìn)。
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