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Knotted Artificial Muscles for Bio-mimetic Actuation under Deepwater
Chen Wenhui; Tong Dezhong; Meng Linghan; Tan Bowen; Lan Ruochen; Zhang Qifeng; Yang Huai; Wang Cong; Liu Ke
Published：2024-04-20
DOI：10.1002/adma.202400763
研究背景
在当今社会，仿生技术一直是备受关注的话题。然而，目前人工肌肉在速度、力度、模式或适应性等方面仍无法与生物肌肉相匹敌。这引发了一个问题：如何创造出更强大、更灵敏、更适应性更强的人工肌肉呢？
研究内容
这项研究通过受到自然肌肉层级结构启发，创造了一种新型人工肌肉。这些人工肌肉由3D打印的液晶弹性体纤维和细热线编织成的纽结组成。这种独特的层级编织结构提供了增强的线性行程、力率和耐损性，经过数值模拟和实验验证。特别是，方形纽结人工肌肉在水下3000米深处以1Hz的频率可靠地进行循环驱动。研究展示了通过推动模型船只来展示潜在应用。展望未来，这种纽结人工肌肉可以赋予新型生物医疗设备和软体机器人在从人体内部到神秘深海等各种环境中探索的能力。
研究意义
这项研究的创新点在于创造了一种强大、灵敏、健壮和适应性强的人工肌肉，为仿生技术领域带来了新的可能性。这种纽结人工肌肉的应用前景广阔，将推动生物医疗设备和软体机器人在各种环境中的发展，从而实现更多领域的探索。
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