新型人造肌肉問世人類變成「超人」可能不再是夢

知識 10-01

聚焦信息技術領域為產業發聲

導讀

科學家對人造肌肉的研究早在上世紀40年代就已經開始了。世界範圍內研究人造肌肉的機構主要有三處，其中兩處在美國，一處在瑞士。人造肌肉的研究和很多技術一樣，本身的發展很大程度上依託著材料的品質。在經過很多年的研究後，人造肌肉技術終於在最近幾年才有了比較大的進步。而這一切得益於近年來特殊聚合體材料和智能材料的誕生，為人造肌肉的研究提供了新的發展契機。

生物學上有句十分著名的話：即使是一台設計再精密的儀器，都不能與一個小小的細胞相比擬。人類擅長模擬動物的優勢器官並進行創新，一代代的科學家們陸續創造出雷達、夜視、冷光、伏特電池、成像技術等仿生學產品。

小到單細胞生物、昆蟲，大到人類，一直都是技術研究的靈感來源。而肌肉作為生命體的「能量擔當」，以其構造精密著稱，人類自然是不能「放過」。

因此，世界上很多國家的科學家們，一直致力於研究和儘可能複製著肌肉的性能。

科學家對人造肌肉的研究早在上世紀40年代就已經開始了。世界範圍內研究人造肌肉的機構主要有三處，其中兩處在美國，一處在瑞士。人造肌肉的研究和很多技術一樣，本身的發展很大程度上依託著材料的品質。

在經過很多年的研究後，人造肌肉技術終於在最近幾年才有了比較大的進步。而這一切得益於近年來特殊聚合體材料和智能材料的誕生，為人造肌肉的研究提供了新的發展契機。

生物體內的肌肉有很多功能，其中最主要的功能之一是與骨骼等部分構成了生物的運動系統，像馬達一樣，使生物得以有意識或無意識地運動著。近日，美國哥倫比亞大學的學者以加工過後的硅橡膠為原料，通過3D列印技術，製造出了一種新型的人造肌肉。學界普遍認為這項研究成果是有飛躍性的。

這種人造肌肉可以十分逼真地模仿人體肌肉的功能，從動作方式，到重量承擔，都達到了讓人滿意的效果。在業界，很多人叫人造肌肉為「生物馬達」。哥倫比亞大學新研製的這種人造肌肉不僅在外形上類似人體的肌肉細胞，在功能上也在很接近。

據介紹，這種新型人造肌肉本身的強度是人體肌肉的3倍，密度是人體的15倍，可承受比自身重1000倍的重量。但其造價竟然十分低廉，每製造1克只需花費3美分。

在應用上，人造肌肉可以應用到很多領域，首先是醫學。在器官移植方面，人造器官分為機械性人造器官、半機械性人造器官和生物性人造器官，前兩者都會使患者產生不同程度的排斥，而生物性人造器官則會相對安全。人造肌肉模仿了生物肌肉的生物學原理，能很大程度上滿足生物肌肉的功能要求。不僅是器官移植，這種新的人造肌肉可以為殘疾人士假肢研究、神經肌肉型疾病帕金森氏症研究，解決基礎的材料難題。

另外，在機器人製造方面，這種人造肌肉也可以派上很大的用場。目前階段的人形機器人雖然在外表上很模擬，但其動作大多都有很明顯的卡頓感。人造肌肉可以很好的突破這一點。除此之外，人造肌肉在軍事、機器製造、航天、光學應用等領域，都可以發揮很強大的作用。

一直以來，很多人都在探索著生命力量的突破，如古代歐洲某些團體奉行顱骨穿孔技術，妄想使大腦得到二次發育從而獲得超自然能力；還有一些人藉助藥物激發肌體力量。從我們製作的很多相關影視作品中，如《超體》、《蜘蛛俠》等，我們也能感受到人類渴望得到更強大能力的慾望。