西湖大学吕久安团队突破性进展:开发高性能人工肌肉微纤维制备新技术

在科技日新月异的今天,人工肌肉纤维的研究与应用正逐渐成为科研领域的热点。西湖大学吕久安团队在人工肌肉微纤维的制备技术上取得了突破性进展,为智能织物、人形机器人(假肢)、机械外骨骼以及增强现实等领域带来了新的希望。
人工肌肉纤维:未来科技的关键材料

人工肌肉纤维是一种模仿生物肌肉特性的智能柔性材料,具有大尺度可逆形变、响应力学输出强、形变可编程等突出优点。这些特性使得人工肌肉纤维在智能织物、人形机器人、机械外骨骼以及增强现实等领域具有广泛的应用前景。
液晶弹性体(LCE):制备人工肌肉的理想材料

液晶弹性体(LCE)因其独特的物理化学性质,被业界公认为制备人工肌肉的理想材料。早在1975年,诺贝尔物理学奖得主Pierre-Gilles de Gennes教授就预言LCE非常适合用于制造人工肌肉。然而,如何低成本批量制备出高性能的LCE人工肌肉微纤维,一直是科学家们追求的目标。
传统制备方法的局限性

在过去的二十年中,熔融拉伸法、微流体法、直写式3D打印法、静电纺丝法等方法相继被开发出来用于制备纤维状LCE。但这些方法都无法连续、高速制备高性能的LCE人工肌肉微纤维,限制了人工肌肉纤维的应用和发展。
西湖大学团队的创新突破

受到自然界中蜘蛛液晶纺丝原理的启发,西湖大学智能高分子材料团队创造出一种连续、高速纺丝制备LCE纤维的新方法。这一创新方法使得制造速度可达8400m/h,已报道的最高制造速度为~5000m/h,大大提高了人工肌肉微纤维的制备效率。
研究成果发表在国际知名期刊

西湖大学智能高分子材料团队的研究成果以“Bioinspired Liquid Crystalline Spinning Enables Scalable Fabrication of High-Performing Fibrous Artificial Muscles”为题,发表在国际知名期刊Advanced Materials上。该论文的第一作者为博士生侯文浩,第二作者为博士生王蛟,吕久安教授为论文通讯作者。
未来展望:人工肌肉纤维的应用前景

西湖大学吕久安团队开发的高性能人工肌肉微纤维制备新技术,为人工肌肉纤维的应用提供了强有力的技术支持。未来,这一技术有望在智能织物、人形机器人、机械外骨骼以及增强现实等领域发挥重要作用,推动相关产业的发展。
西湖大学吕久安团队在人工肌肉微纤维制备技术上的突破,为我国乃至全球的人工肌肉纤维研究与应用领域带来了新的希望。这一创新成果不仅展示了我国在材料科学领域的实力,也为未来科技的发展奠定了坚实基础。