研究人员开发了一种用于软机器人的超薄人造肌肉

戴着花胸针，在你的眼前绽放，听起来像是魔法。KAIST的研究人员已将其与机器人肌肉结合起来。

研究人员开发了一种用于软机器人的超薄人造肌肉。最近在“ 科学机器人 ”杂志上报道的这一进步，展示了一个机器人盛开的花胸针，在动力艺术品上跳舞的机器人蝴蝶和飘动的树叶。

可以移动的肌肉的机器人等同物被称为致动器。使用诸如电的刺激，致动器像肌肉纤维一样膨胀，收缩或旋转。世界各地的工程师都在努力开发出能够快速响应的动态执行器，可以弯曲而不会断裂，并且非常耐用。柔软的机器人肌肉可以有各种各样的应用，从可穿戴电子设备到高级假肢。

来自KAIST功能性拮抗纳米工程创意研究中心的团队开发了一种非常薄，反应灵敏，耐用的人造肌肉。执行器看起来像一张约一英寸长的薄纸条。他们使用了一种叫做MXene的特殊材料，这是一类只有几个原子厚度的化合物。

他们选择的MXene材料(Ti 3 C 2 T x)由钛和碳化合物薄层制成。它本身并不灵活; 当弯曲成环时，材料片会从致动器上剥落。当MXene通过离子键“离子交联”连接到合成聚合物时，这种情况发生了变化。材料的组合使致动器具有柔韧性，同时仍保持强度和导电性，这对于由电驱动的运动是至关重要的。

他们的特殊组合表现优于其他报道。它们的执行器对低电压反应非常迅速，持续运行超过五个小时。

跳舞蝴蝶机器人的动态艺术示范视频。图片来源：Umrao等，Sci。机器人。4，eaaw7797(2019)

为了证明微小的机器人肌肉有效，该团队将执行器整合到可穿戴艺术中：一个折纸启发的胸针模仿了当施加少量电力时水仙花如何展开其花瓣。他们还设计了机器人蝴蝶，它们上下移动翅膀，使树叶的雕塑颤动。

折纸启发的水仙花机器人的动态艺术示范视频。图片来源：Umrao等，Sci。机器人。4，eaaw7797(2019)

“可穿戴式机器人和动力学艺术展示了机器人肌肉如何能够获得有趣和美丽的应用，”机械工程主要作者和机械工程教授Il-Kwon Oh说。“它还展示了小型人造肌肉在各种用途中的巨大潜力，例如触觉反馈系统和活跃的生物医学设备。”

跳舞动态艺术示范录影在树结构离开。图片来源：Umrao等，Sci。机器人。4，eaaw7797(2019)

该团队接下来计划研究基于MXene的软驱动器的更多实际应用以及MXene 2D纳米材料的其他工程应用。