MIT研發人造肌肉纖維 可承受自身650倍重量

作者：DIGITIMES林子璇

看過黃瓜的藤蔓嗎？它會一圈一圈攀附在垂直的竿子或物體上，支撐本體往上延伸，好吸收更多陽光。麻省理工學院(MIT)的科學家從這種纏繞拖拉的機製得到靈感，研發出特殊纖維，可做為人工肌肉，應用在假肢、機器人或其他醫學應用上。

MIT News指出，科學家是利用不同物質受熱後收縮程度不同的特性，模擬上述機制。他們將延展性絕佳的環狀聚合物彈性體(cyclic copolymer elastomer)，和質地較僵硬的熱塑聚乙烯(thermoplastic polyethylene)相結合，製造出一種纖維，當它被拉長到原本長度的好幾倍以後再放鬆，便會自然盤成緊密的線圈。

科學家發現，這種線圈只要溫度有一點點上升，譬如接觸到手的溫度，就會收縮、纏得更緊，產生很強的拉力；而一旦溫度回降，纖維就會立刻回到原本的長度。經測試，該纖維可以重複這種收緊再放鬆的過程1萬次，依然維持強勁拉力。

MIT指出，新研發的這種纖維能做成各種大小，寬度可以從幾微米到幾毫米，長度可達幾百米。單一條纖維可以拉起比本身重650倍的重量，且每1米這種人造肌肉纖維的成本僅6美分（約0.4元人民幣），也可以結合多條纖維、加強力量，未來很有希望得到大規模量產。

至於要讓纖維擁有多少力量也是可以事先設計的，只要調整材料、算準收縮程度即可。未來也可以在纖維中加入會發熱的物質，譬如光纖或電極，如此便不需要仰賴外部熱源來驅動纖維動作；當然也可以加入感測器，如此便能隨時記錄回報遭遇的情況。

這項研究成果具備重量輕、反應快速的特性，可應用於製造機器手臂、腿或握爪的致動器，也能用於假肢，未來發展值得期待。

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