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德国科学家用智能合金材料制成人工肌肉

2013-05-15 15:29 泉水 生物行 阅读 0
核心摘要: 德国萨尔大学科研人员研制出一种智能镍钛合金材料,通过电流可控制其收缩与恢复,模拟肌肉运动。该材料制成的蝙蝠模型能逼真模仿飞行动作,已在博物馆展出。研究团队正优化控制系统,未来有望在医学领域应用,如人工肌肉和假肢。

德国萨尔大学的科研人员研制出一种具有特殊功能的智能合金材料,其主要成分为镍和钛,但与一般常见的具有形状记忆功能的镍-钛合金材料不同,这种智能合金材料制成的细丝在通过电流时出现明显的收缩现象,长度明显缩短,切断电流后又可恢复原先的长度。其原理是利用合金材料在通电时内部出现相变现象,即合金内部的晶格结构发生变化,引起材料的外型出现变化。

    用这种合金制成的“线束”通过精确的操控可完成非常复杂完美的动作。为展示这种材料的优异性能,科研人员制作出一只蝙蝠模型,其翅膀上的“肌肉”即使用这种合金材料的细丝制成,它能够逼真地模仿蝙蝠的飞行动作。这只蝙蝠模型已在美国北卡罗莱拉自然科学博物馆展出。

    科研人员正在对控制系统进行优化,用微电子芯片和模拟仿真技术,模仿动物肌肉动作的真实过程,即大脑信号脉冲经过神经传导给肌肉实现动作,并实现“人工肌肉”对外界条件变化的感知和反应。研究人员认为,这种智能合金材料在医学上具有广阔应用前景。 

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