小而強(qiáng)大——這是形容一種由一個國際性研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的人造肌肉：較之相同粗細(xì)的天然肌肉纖維，人造纖維要強(qiáng)壯200倍。在不久的將來，改進(jìn)的人造肌肉可以應(yīng)用在下一代機(jī)械臂的電機(jī)上、飛機(jī)副翼上、醫(yī)療器械上，基本上所有無生命的運(yùn)動部件都可以應(yīng)用。

　　“真的很令人興奮” Richard Vaia 如是說。Richard 就職于俄亥俄州萊特帕特森空軍基地的空軍研究實(shí)驗(yàn)室，專門研究高科技材料。但他沒有參與新型人造肌纖維的研究。來自世界各地的研究者都致力于研發(fā)比天然肌纖維更強(qiáng)壯、精細(xì)的人造肌纖維，這樣就能制造出現(xiàn)有機(jī)械無法企及的、動作更加靈巧的機(jī)械。

　　達(dá)拉斯市德克薩斯大學(xué)的納米科技專家 Ray Baughman 帶領(lǐng)著研究出人造肌肉的科研團(tuán)隊(duì)。因?yàn)槿嗽旒±w維的制造過程很像紡線，他有時會以“紗線”來稱呼它。他表示這種肌纖維可以在小型醫(yī)療器械中良好工作。他在德克薩斯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室也創(chuàng)造出了人造肌纖維新的用途：“我們已經(jīng)利用‘紗線’來根據(jù)溫度控制百葉窗的開合?！彼麑Ρ究庉嬍沁@么說的。

　　Baughman 還說，在未來，人造肌肉可以賦予機(jī)器人更加真實(shí)豐富的面部表情。

　　他的實(shí)驗(yàn)室還試圖利用人造肌纖維制造更長的線繩，用來為消防員制造防護(hù)服。他表示這種纖維可以在遭受火焰沖擊的時候自動封閉纖維中的細(xì)小孔洞。

　　納米管肌纖維

　　Baughman 制造的新型肌纖維是用碳納米管制成的。碳納米管是一種極細(xì)小的高科技材料，研究者們將其應(yīng)用在小到濾水器大到試驗(yàn)性的飛機(jī)部件上。Baughman 的研究團(tuán)隊(duì)將納米管扭曲——“和人們通常在羊毛或是棉線中加入的扭曲非常相似”——以形成更厚實(shí)的“紗線”。然后他們用不同的材料填充納米管中的空隙，其中就包括制作蠟燭用的石蠟。

　　為了使人造肌纖維收縮，科學(xué)家對其進(jìn)行短暫加熱。當(dāng)加熱后，內(nèi)部的石蠟膨脹開來，將納米管壁撐開，使納米管變得更粗更短。當(dāng)石蠟冷卻后就會收縮，納米管也就變得更細(xì)更長。Baughman 還說人造肌纖維可以在25毫秒內(nèi)完成一次收縮和舒張，換言之收縮舒張一次只要25個千分之一秒。如此迅速的收縮意味著人造肌纖維可以應(yīng)用在很多地方。

　　碳納米管和石蠟的組合讓 Baughman 感到印象深刻，他說：“這樣發(fā)明的創(chuàng)新之處就在于研究者將兩種物體的物理性質(zhì)使用的淋漓盡致，并且將他們精妙地結(jié)合在一起?！?

　　未來纖維

　　現(xiàn)今 Baughman 的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)可以制造出1公里長的人造肌纖維，但是 Baughman還 希望有朝一日能制造出需要好幾公里長人造肌纖維的纖維織物。他還希望能制造出對化學(xué)物質(zhì)而非溫度起反應(yīng)的人造纖維。熱驅(qū)動的馬達(dá)都是低能效的，所以化學(xué)能驅(qū)動的肌纖維或許更加實(shí)用。