鍍了金的洋葱表皮,人造肌肉的好材料?

愛範兒 於 08/05/2015 發表 收藏文章

還記得中學學到“細胞”這一課的時候,用低倍鏡觀察洋葱表皮單層細胞的實驗嗎?

我還清晰記得其中的步驟:用鑷子撕下一塊洋葱表皮,在載玻片上滴上水滴展平,再滴一滴稀釋的碘液,染色,最後用低倍鏡進行觀察。具有單層細胞結構的洋葱表皮具有柔軟的彈性,便於做成裝片,而且在顯微鏡下易於觀察。

但機器人界卻對這種特殊的材料 “視而不見” 了許多年。根據 The Verge 報道,台灣國立大學的研究者發現,鍍了金的洋葱表皮是人造肌肉的好材料。

洋葱特殊的細胞結構,使這種新的人造肌肉在收縮的時候能夠彎曲並保持柔軟。研究者曾經嘗試過用聚合物,但他們發現洋葱皮是能在自然界中找到的便宜的選擇。而之前的模型往往無法在收縮的同時彎曲。

研究者把洋葱表皮細胞中的水分凍幹,浸在稀釋了的酸中,讓表皮更具有彈性之後將洋葱表皮浸在金中,並附上電極。它像肌肉一樣,能夠延伸,而且能對電流有反應。


這種“肌肉”呈鑷子狀的結構。表皮上部會在低電壓下延展,高電壓下收縮,但這種材質和結構目前並沒有很好的承重能力——用兩塊“肌肉”只能夾起棉花球,研究人員正在這方面進行突破。

如果這種新的肌肉能夠投產,那麼可能會為仿真的、尤其是與人親密接觸的機器人帶來新的突破。現在的機器人的肌肉能單獨進行簡單的收縮、延展、旋轉,而無法像真正的肌肉一樣同時做到這幾件事。

比如 Shadow Dexterous Hand 機械手中使用的 Air Muscle,注入壓縮空氣可以使它收縮 37% 的長度,並保持柔軟,但是它只能在一個方向上拉伸或收縮。當然它也可以旋轉,但需要依靠外力。不過與洋葱表皮相比,它能承受更大的壓強和重量。

題圖來自站酷海洛創意


資料來源:愛範兒(ifanr)
作者/編輯:韓 雨

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