“燙發”技術讓頭發秒變人工肌肉
一根頭發就可以“秒變”爬行機器人。南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室、化學學院劉遵峰教授團隊利用加捻和冷燙技術,研發出一種自行固定智能頭發人工肌肉,可通過感知濕度實現自動伸縮,用它制成的毛蟲機器人可以做出爬行、扭轉等動作。該成果論文日前發表在國際期刊《材料視界》上。
人類的肌肉纖維、蜘蛛絲以及鈴狀鈴蟲的細長莖等,都是天然界中存在的自固定的纖維驅動器,可以實現伸縮和扭轉等運動。但是,這些天然材料不能直接用于工業和人類生活中。
“設想一種新型燙發技術,可以讓頭發感知環境濕度變化而智能調控發型。”劉遵峰說,頭發是一種由豐富角蛋白組成的天然生物材料,具有高拉伸強度、高隔熱性、完全的生物降解性以及容易獲得等優點。由于頭發中α-角蛋白對水具有高靈敏響應性,研究團隊據此認為,頭發非常適合制備自固定人工肌肉。
經過反復試驗,團隊利用頭發中二硫鍵和氫鍵形成的交聯網絡,開發出了這種“智能燙發新技術”,實現了濕度響應的頭發人工肌肉的自固定。研究團隊用這種自固定頭發人工肌肉制作了濕度傳感器、智能開關、爬行毛蟲機器人。(記者李哲 通訊員吳軍輝)
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