據巴西《聖保羅頁報》網站2月21日報道,最新研究表明,那些漁民們(men) 用來捕魚的最普通的尼龍絲(si) 可以成為(wei) 強大的人造肌肉的製作材料,並且可以製作一種“智能”服裝,這種“智能”服裝能夠根據天氣的變化來進行溫度調節。
尼龍絲(si) 這種令人意料之外的功用,是在本周出版的美國《科學》雜誌中公布的,而這項研究的參與(yu) 者則是在美國德克薩斯州大學達拉斯分校工作的巴西科學家們(men) 。
這項研究由Roy Baughman領導,他是在這項領域中對世界貢獻最大的科學家之一。 同時,另外兩(liang) 位科學家M?nica Jung de Andrade與(yu) Márcio Lima在美國相關(guan) 機構攻讀完博士後課程,也加盟了這項新研究。
研究顯示,能夠成為(wei) 製作人造肌肉材料的最重要特征,就是此材料有能力在儲(chu) 存大量能量的同時以同樣的方式保持肌肉的活性。
另一個(ge) 重要的指標就是這個(ge) 製作材料的可逆轉性。因為(wei) 研究顯示,除非一種材料在經曆幾千次儲(chu) 存與(yu) 釋放能量的過程中完全不損失其性能,否則就無法保持其強大的收縮力以保持肌肉活性。
在攻克這一難關(guan) 的過程中,科學家們(men) 其實已經使用了許多材料進行人造肌肉實驗。科學家們(men) 起初使用碳納米管來進行人造肌肉實驗,他們(men) 將該材料加熱,並且像真正的肌肉一樣舉(ju) 起重物,但是許多實驗材料的實驗結果卻並不理想。
Márcio Lima向記者解釋道,解開這個(ge) 謎題的關(guan) 鍵就是研究員們(men) 找到了某些纖維材料的熱膨脹係數為(wei) 負,這就相當於(yu) 在加熱材料和冷卻材料的過程中,隻要控製好與(yu) 應用好材料溫度的變化,就能夠準確地在材料的運動過程中保持材料的可逆轉性。
他說道:“我們(men) 發現將纖維擰在一起形成一個(ge) 彈簧或者線圈的形狀能夠放大使用效果。之後我們(men) 又實驗了許多更加便宜的纖維材料,也達到了很好的效果,尼龍絲(si) 就是其中一種。”
這種材料的最大好處就是在於(yu) 價(jia) 格便宜,因為(wei) 這種尼龍絲(si) 每斤隻需花費15雷亞(ya) 爾。而且在實驗中,這種尼龍絲(si) 所製作的人造肌肉,在100攝氏度溫度變化內(nei) 的承重效果,比人體(ti) 肌肉的性能要強84倍之多。
在未來,這種新型技術可能會(hui) 應用於(yu) 機器人製作、生物醫學工程(例如製造承重性能強大的假肢等等),甚至在紡織行業(ye) 也可以應用。例如,在嚴(yan) 熱或寒冷的天氣中,你可以打開或關(guan) 閉衣服上用該尼龍絲(si) 科技製成的“氣孔”,以達到調節溫度的目的。
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