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以酒精和氢为动力的“超人”肌肉问世

2006-03-20 12:43 综合报道 《科学》杂志、英国《观察家报》 阅读 0
核心摘要: 美国科学家研制出以酒精和氢为动力的超强人造肌肉,力量比人类肌肉强100倍。该技术利用化学能转化为机械能,模拟天然肌肉的呼吸过程,有望用于制造外骨骼和先进假肢,为消防员、战士和航天员提供超人力量。研究发表在《科学》杂志上。

据美国《科学》杂志和英国《观察家报》2006年报道,美国科学家成功研制出以酒精和氢为动力的超强“人造肌肉”,其力量比人类天然肌肉至少强100倍。这项技术有望用于制造“外骨骼”,使消防员、战士或航天员获得超人般的力量,甚至可能打造出类似电视剧《无敌金刚》中的生化人。

美国德克萨斯州大学达拉斯分校纳米技术研究所的科学家在《科学》杂志上发表研究报告称,他们与韩国学者合作,研制出两种类型的“人造肌肉”。第一种是“缩燃细胞肌”,它利用化学能源转化为热能,使具有“形塑记忆”功能的特殊合金收缩,冷却时放松,其举重能力是骨骼肌的100倍。第二种是将化学能源转化为电能,导致碳纳米管电极弯曲。这两种肌肉的共同特点是消耗氧气后释放氢或酒精等化学能源,模拟人体肌肉运动的第一阶段——吸入氧气。

传统人造肌肉依赖电池驱动,由电线、悬臂和玻璃瓶组成,而新型肌肉直接利用燃料,避免了电池充电的麻烦。加拿大英属哥伦比亚大学的梅顿教授指出,这种肌肉在多个方面模仿天然肌肉,如消耗氧气,燃料通过循环系统运输。最大挑战在于创造类人类的循环系统,以取代当前使用的电线。

研究还显示,碳纳米管肌肉材料能同时完成三项任务:将化学能转换为电能(类似燃料电池)、储存电能、以及将电能转换为机械能引起肌肉收缩。这种设计有望用于燃料电池车辆的车窗和车门,或逼真机器人的人工肌肉。

尽管这些肌肉目前尚不能驱动汽车,但已展现出巨大潜力。相关研究评述指出,两种设计均通过将燃料(如氢和甲醇)与氧混合转化为机械能,制造出“呼吸”的人工肌肉,为持久、重负荷的人工肌肉应用奠定了基础。

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