※倫敦大學瑪麗皇后學院開發出人造仿生肌肉，以媲美天然肌肉的柔韌性與延展性，加速醫用軟性機器人人機一體化。(Photo credit: Queen Mary University of London and Prof. Ketao Zhang)

倫敦大學瑪麗皇后學院(Queen Mary University of London)的研究團隊開發出一種人造肌肉，它可以隨著電壓的變化由軟變硬。這項技術的目的是模仿人類肌肉運動及其感知力和變形的能力。這種肌肉是奈米碳管製成的，奈米碳管上有矽樹脂塗層，能形成一個具有感知能力的負極，正極則由軟金屬網製成，在正負極之間形成一個致動層。由此產生的人造肌肉可以從軟到硬無縫過渡，在收縮的同時還能感知自身的變形。研究團隊希望，這項技術對醫用軟性機器人(機械義肢或復健設備)來說將是至關重要的結構之一。

軟性機器人在醫療領域有著巨大的潛力，這些機器人組件具有柔性和順應性，這意味著它們非常適合與軟組織互動，而不會造成損傷，這與剛性較強的電子組件不同。不過，迄今為止，許多軟體機器人系統都使用氣動式致動器，即透過作用於封閉氣體和液體的壓縮力產生運動。

上述的方式和我們肌肉的運動方式完全不同。此外，簡單的致動器感知自身環境和測量它們所施加的力以及作用在它們身上的能力相當有限。

這個最新的人造仿生肌肉將軟性機器人致動器提升到了另一個層次。它具有與天然肌肉相似的柔韌性和伸展性，可以承受長度方向200%的拉伸，並能在電壓影響下收縮，由軟變硬，硬度變化達30倍。它的電反應速度也意味著它能比傳統的氣動式致動器更快地致動。

「賦予機器人，尤其是由軟性材料製成的機器人自感應能力，是實現真正仿生智能的關鍵步驟。雖然在臨床應用這些醫療機器人之前仍有許多挑戰需要解決，但這項研究代表了向人機一體化邁進了關鍵一步。它為軟性機器人和可穿戴機器裝置的未來提供了新的藍圖。」這項研究的計畫主持人Ketao Zhang教授說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)