纳米肌肉

　　南开大学与美国、澳大利亚、韩国、巴西等国的研究人员通过合作研究，发明了一种由石蜡填充的碳纳米管纤维制造的人工肌肉，可以驱动超过自身体重10万倍的重物，并提供超过天然骨骼肌85倍以上的机械功率。坚硬如钢铁，轻如鸿毛，柔如橡胶，还能在高温下工作。它可用制造人工肢体，智能皮肤，甚至是《终结者3》中有变形能力的机器人。德州大学纳米技术学院主任Baughman称每单位面积人造肌肉产生的力是自然肌肉的30倍。研究人员创造的碳纳米管气凝胶薄片密度仅为每平方厘米1.5 毫克，与空气相近。每克“肌肉”能覆盖30平方米的面积，能拉伸也能压缩，拉伸比率为220%，它能承受的温度范围从25°C到超过1200°C。研究论文(摘要)发表在最新一期的《科学》杂志上，《连线》提供了多个演示视频。

　　有关此项研究成果的论文，由南开大学化学学院教授陈永胜的博士生李娜和美国得克萨斯州达拉斯大学教授雷·鲍曼的博士后马修立玛共同担任第一作者，发表在美国《科学》杂志上。　　

　　这种人工肌肉以碳纳米管纤维为主体，单根纳米管直径约为人头发丝直径的万分之一，但相同比重下，却比钢强100倍。南开大学杨石先讲座教授、得州达拉斯大学纳米技术研究所主任雷·鲍曼说，它能够产生大幅度、超快的收缩驱动，举起相当于相同比重下天然肌肉承重200倍的重物。^[1]

　　这种新的碳纳米复合材料在新的能源、驱动、控制等方面具有优良的性质，在医疗、信息控制、新能源等众多领域具有重大的应用前景。　　

　　肌肉通过收缩产生力量，这种人工肌肉就是模仿肌肉的机理。它由两部分组成：一部分为碳纳米管纤维，另一部分为体积能够变化的物质如石蜡。将石蜡嵌入碳纳米管纤维中，通过直接加热、电加热，或者使用一道闪光，石蜡就会发生体积膨胀，从而使整个“肌肉”膨胀。但由于碳纳米管纤维特殊的结构，“肌肉”的长度会同时发生收缩，产生力量。