智能纺织品中的超强人造“肌肉”

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美国得州达拉斯大学2012年11月19日宣布，他们成功开发出高于同等天然人体肌肉力量85倍的人造肌肉组织，这种“肌肉”实际上只一种纤维组织。它的肌力可支撑原人类肌肉10万倍的重量。他们确信，这类技术的应用范围极为广泛。从极强的智能纺织物到高温应用，这种超强耐受力纤维都能承受很好的作用，而不产生传统纤维的热膨胀效应。

这种人造肌力的结构是碳纳米管，微小的空洞与铅笔石墨核同型，它是由纳米管缠绕成的线绳。其秘密就在于纱外层涂有一层如蜡烛一样的石蜡，相互缠绕而成。石蜡由于在缠绕纱后加热或采取光加热时具有量变性能，因此在一定条件下会产生膨胀。随着纱线量增，纱线长度也随之增加。

人造肌力技术能提供大量的超速超快的重量提升力。由于其简易性和高性能，这类纱线肌力可用于机器人、导尿管、外科手术、微电机、微流体线路、可调式可视系统、微型阀和定位器等等。例如，由于温度变化，纺织物材料可发生超速膨胀，人造肌可以利用织物的多孔性产生智能作用，如产热，发生化学舒适度，而且这种纤维可轻易缠绕、纺织、缝纫、针织等等。

由于其优良的性能，纱线肌可纺出数公里长的超细纱，其商业价值极高。最具有挑战意义的是，如何让成千上万根纳米纱同时并行生产。

澳大利亚科学家也开发出一种用于智能纺织物的人造肌。并且这种肌纱可自动生成供智能纺织物利用的能量，它可自动激活环境条件，如遇热或出汗等等。澳大利亚伍伦贡大学的电子材料科学优异测试中心研究人员已加入该项研究。并且，他们已分别前往世界四大洲，开发共同的产品，一种新型混合纱肌。据称，澳学者的这种混合纱肌是基于碳纳米管，其内层圆柱内空是碳原子层，与石墨层一样，碳纳米管的直径小于人发直径万分之一，而强度却大于钢材100倍。研究人员将纳米管与石蜡材料相结合，使其围绕单根纱线，形成小于人类头发10倍的直径，它可承载相当于自身重量10万倍的天然骨骼肌，其力量产生却是其85倍。原理是这样的：加热时，纱肌纤维中的石蜡开始膨胀，引发纳米管纱发生收缩。此时，肌力产生出来。

据报道，这类人造肌，即经干燥处理的混合式纱肌的收缩可以根据环境温度、智能材料、化学试剂的变化而变化。因此它是最佳的自力化智能材料。其妙处还在于，这种纱线可用来生产智能纺织物，这种纺织物的性能可随着环境的变化而改变。由于澳大利亚国家纺织品实验室就设在伍伦贡大学内，这里的科学家得以在纺织、缝纫、镶缝和编织方面开展试验。

（http：///research-development-education/artificial-muscles-for-smart-textiles/

http：///research/technology/artificial-muscles-nanotech-yar.）