郭一璞 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI两种普普通通的材料，结合在一起却能爆发出惊人的力量。 MIT造出的这种“人造肌肉”，只要稍微加热十几度，就能自由伸缩，进而拉动自重650倍的物体。 而且，“人造肌肉”本身十分纤细，制作方法也算不上高精尖，非常易生产，能非常方便的应用在医疗、假肢、工业生产等各种场景中，帮到更多人。 现在，这块特殊的材料也登上了Science封面。 神奇材料哪里来研究人员的选择了两种热膨胀系数不同的聚合物材料：高密度聚乙烯和环烯烃共聚物弹性体。 将两种材料粘合在一起，变成了双层的长条状，拆开看，是这样的结构： 
是不是像极了双层的PRETZ饼干？ 
现在，这根长条在显微镜下是这样的： 
之后，对这根材料进行拉伸处理。 
它就变成了弯弯曲曲的样子，像黄瓜的卷须一样的结构。 
现在，“人造肌肉”正式成形了。 
它有着弯曲的外观，看起来就像座机的电话线一样，让人有把它拉开再弹回去的冲动。 
而内部的结构也变成了这样： 
强力效果只不过，如果你想要拉伸它，并不像拉电话线那样容易，而是需要借助外力： 温度。 这里不需要剧烈的温度变化，大概加热个十几度就有明显区别： 
4秒钟的时间内，从22℃加热到36摄氏度，原本只有2厘米左右的“电话线”，迅速缩短到只有原来的一半左右。 而且，这种随温度的变化是可逆的，在温和条件下，循环往复10000次都可以坚久耐用。 就靠着受热缩短的这种特性，它能拉起自重650倍的物体。比如拉动砝码： 
拉机械臂： 
具备商用潜力这些“人造肌肉”的生产过程其实并不难，而且还可以生产成各种尺寸，从几微米到几毫米不等，长度可以达到数百米，在这样丰富的尺寸下，哪怕是拉动精细小部件，也可以实现了。 另外，研究人员还测试了温度、拉伸长度等因素之间的关系，发现在“加热拉起重物”这个过程中，所有的温度、长度、重量变化都是有规律的，因此，在不同的应用场景下，如果需要反复拉某样重物，可以精确计算出需要的“人造肌肉”长度和需要变化的温度，能够精确的应用在各种场景下。 即使是沉重的东西，也可以将许多根“人造肌肉”组合在一起，共同拉动重物。 加热可能会有些麻烦，但将来，研究人员准备将光纤或电击等集成到“人造肌肉”之中，从内部开始加热，这样就免去了外部加热的麻烦。 因此，未来这种材料完全可以用在机械臂、残疾人的假肢等场景下。另外，研究人员还表示，在医疗场景中，这种材料也能用在微型医学设备中，比如进入动脉做手术的医疗机器人等。 最后，研究人员还说，由于它的原理是两种材料的热膨胀率不同，因此如果加以改进，尝试不同的原料，就可以造出类似的许多种材料。 MIT团队这项研究的整个作者团队共有11个人，他们来自MIT、哈佛、华盛顿大学，两位共同一作Mehmet Kanik和Sirma Orguc目前都在MIT。
Mehmet Kanik毕业于土耳其比尔肯特大学（Bilkent University），现在是MIT的博士后，他同时在电子研究实验室和材料科学工程系，主要从事材料科学的研究。
Sirma Orguc则是MIT电气工程与计算机科学系的研究生，此前曾在中东科技大学取得了电子电气工程硕士学位，现在也是IEEE的student member。 传送门Strain-programmable fiber-based artificial muscle
Mehmet Kanik, Sirma Orguc, Georgios Varnavides, Jinwoo Kim, Thomas Benavides, Dani Gonzalez, Timothy Akintilo, C. Cem Tasan, Anantha P. Chandrakasan, Yoel Fink, Polina Anikeeva
https://science./content/365/6449/145
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