复旦成功研制“人工肌肉” 比骨骼肌收缩强10倍

不久前公映的好莱坞科幻大片《未来战士》中，“未来战士”快如闪电的动作，令人眼花缭乱。其实，电影里展现的科技并非全部科幻，科学家已经能够造出“人工肌肉”，可以使义肢、假肢的反应灵敏度比人体肌肉快得多。复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室、先进材料实验室彭慧胜教授课题组通过纳米技术，最近成功制备了一种新型的纤维状人工肌肉材料，就具备了这种功能。该项研究成果在线发表于《自然纳米技术》。

科学界对人工肌肉材料的研究很早就开始了，但传统的多是基于功能性的高分子材料，运动形式单一，只是简单的膨胀或弯曲，且不容易控制。据彭慧胜教授介绍，新制备的该类纤维状人工肌肉可以产生强劲的收缩响应，其收缩强度是人类骨骼肌的10倍，并可以在几十毫秒内完成，远高于目前传统的溶剂敏感材料的响应速度，也高于植物界响应最快的植物——食蝇草的“捕食”速度。

与此同时，新型“人工肌肉”具备了防毒功能。实验证明，这种导电的人工肌肉材料对溶剂响应具有很高的灵敏性和选择性，在工业生产和化学品储存中，可以用来探测毒性溶剂的泄露和预警。简单来说，在生产或储存过程中，有毒溶剂及其蒸气过量或泄露时，人工肌肉材料与危险溶剂或蒸气接触，会自动智能地伸缩或旋转，从而触动警报或安全阀门的开关，发出警报告知工作人员，或是关闭通道防止危险溶剂及蒸气进一步扩散，减少对人体的危害，将发生安全事故的可能性降到最低。

下一步，研究团队将继续完善这项研究，并已经通过对“人工肌肉”的纤维进行表面改性，实现了对水的收缩和旋转响应，并制成了可感应湿度变化的智能窗帘。窗帘通过感应湿度的变化，智能地展开或闭合，调节展开的幅度大小，从而影响房间内的湿度变化。