由 UNIST 机械工程系 Hoon Eui Jeong 教授领导的研究团队推出了一种创新的磁性复合人造肌腱，展示了令人印象深刻的承受能力，其承受能力可与汽车相媲美。与传统系统相比，这种材料的刚度提高了 2,700 倍以上。该研究发表在《自然通讯》上。
为了克服这些挑战，研究人员采用了可以在硬态和软态之间过渡的可变刚性材料。然而，刚度调制的可用范围仍然受到限制，机械性能也不充分。
该团队的创新方法将铁磁颗粒与形状记忆聚合物相结合，创造出一种软磁复合人造肌肉，可显着增强承载能力和弹性。这种新材料将能够产生大量磁力的铁磁颗粒与被认为是多功能刚性材料的形状记忆聚合物集成在一起。
通过专门的表面处理，铁磁颗粒与形状记忆聚合物形成错综复杂的物理纠缠。这种协同作用不仅增强了复合材料的机械性能，还促进了对外部磁场的快速有效响应。
通过这一进步开发的人造肌肉表现出非凡的适应性，将其刚度提高了 2,700 倍，柔软度提高了 8 倍以上。在刚性条件下，它们经过精心设计，可承受高达其重量 1,000 倍的拉伸应力和高达 3,690 倍重量的压缩应力。
在驱动效率方面，这些创新的肌肉表现出卓越的性能，能源效率达到令人印象深刻的 90.9%。
研究团队还实施了双层架构，包括一个旨在减轻外来振动的水凝胶层。这种结构即使在快速手术期间也能精确控制柔软的人造肌。
Jeong 教授说：“这项研究为不同领域的变革性应用开辟了途径，这些应用由超越现有人造肌肉限制的机械性能和性能驱动。
“利用包括激光加热和磁场控制在内的多刺激方法，我们可以远程执行伸长、收缩、弯曲和扭转等基本运动，以及精确操纵物体等更复杂的动作。”
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