我國科學(xué)家發(fā)現新型纖維狀“人工肌肉”材料

　　衣服可否在冷的時(shí)候變厚、熱的時(shí)候變??？家里的百葉窗能否根據環(huán)境變化自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉？義肢的反應靈敏度會(huì )比人體肌肉還快嗎……這些情景不僅會(huì )在科幻電影和科幻小說(shuō)里出現，經(jīng)過(guò)科學(xué)家在“人工肌肉”材料領(lǐng)域的探索研究，有些已經(jīng)變?yōu)楝F實(shí)。

　　記者獲悉，復旦大學(xué)彭慧勝教授課題組通過(guò)對碳納米管的多級螺旋組裝，成功制備出一種新型纖維狀“人工肌肉”材料，為制備高性能智能響應材料和敏感器件開(kāi)辟了全新思路。該研究成果已于近日在線(xiàn)發(fā)表于國際頂級期刊《自然－納米技術(shù)》。

　　事實(shí)上，科學(xué)界對“人工肌肉”材料的研究很早就開(kāi)始了，但傳統的“人工肌肉”材料多是基于功能性的高分子材料，對溶劑的響應速度很慢，運動(dòng)形式單一，只是簡(jiǎn)單的膨脹或彎曲，不容易控制。

　　與前人研究不同的是，彭慧勝團隊使用的碳納米管具有很高的比表面積，質(zhì)量輕、導電性好，且收縮強度是人類(lèi)骨骼肌的１０倍，甚至高于植物界響應最快的植物——食蠅草的“捕食”速度。

　　此外，該新型纖維狀“人工肌肉”還具備防毒功能。實(shí)驗證明，這種導電的人工肌肉材料對溶劑響應具有很高的靈敏性和選擇性，在工業(yè)生產(chǎn)和化學(xué)品儲存中，可以用來(lái)探測毒性溶劑的泄漏和預警。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)或儲存過(guò)程中，有毒溶劑及其蒸氣過(guò)量或泄漏時(shí)，人工肌肉材料與危險溶劑或蒸氣接觸，會(huì )自動(dòng)智能地伸縮或旋轉，從而觸動(dòng)警報或安全閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，發(fā)出警報告知工作人員，或是關(guān)閉通道防止危險溶劑及蒸氣進(jìn)一步擴散，減少對人體的危害，將發(fā)生安全事故的可能性降到最低。

　　彭慧勝表示，下一步，研究團隊將繼續完善這項研究。目前，該研究團隊已經(jīng)通過(guò)對“人工肌肉”的纖維進(jìn)行表面改性，實(shí)現了對水的收縮和旋轉響應，并制成了可感應濕度變化的智能窗簾。窗簾通過(guò)感應濕度的變化，智能地展開(kāi)或閉合，調節展開(kāi)的幅度大小，從而影響房間內的濕度變化。