人造肌肉

□文/李荔                            ?

    肌肉也能造出来吗？答案是肯定的。近日，哈尔滨工程大学成功地研制出了一种高分子材料，它的外形类似于人的肌肉纤维，具有弹性，并能模拟活体的生物过程，人们形象地将这种材料称之为人造肌肉。有了它，失去手臂的人可以再“长”出新的手臂，身材瘦弱的人摇身可变成健美先生。
    7月20日，一些身长不到10厘米的水下微型仿生生物，包括仿生鱼、仿生螃蟹、仿生水母等，就借助人造肌肉的神力，在水中转弯、避障、爬行、抓取、上浮、下潜等自主巡游。其中，最吸人眼球的是一条重19.8g，色彩斑斓的机器鱼。
    这些仿生水下生物的缔造者就是哈尔滨工程大学自动化学院教授叶秀芬。她告诉记者，这些机器鱼在水中模拟生物前行时，肚子里没有任何诸如马达、驱动器、齿轮等机械装置，甚至连电池也没有。而它们能灵活巡游的秘密就在于其尾部是用神奇的生物马达——人造肌肉制成的。这种材料能在外加电压的作用下，通过材料内部结构的改变呈现出弯曲、扭动和收缩等各种状态。举例来说，给人造肌肉加上1.5伏的电压，可上下最大弯曲40微米；电压再加大，可弯曲数百微米。如电压方向改变，人造肌肉弯曲的方向也会改变。这种人造肌肉对电流的灵敏度很高，受电压的刺激后，其反应时间仅为0.1秒。因此，在低电压的刺激下，它们的动作与真的动物并无两样。
　　而此前的水下机器人都是靠电机驱动的，不仅噪音大，而且无法微型化。有了这种神奇的生物马达——人造肌肉后，水下机器人不用再携带笨重的电机在水中游动，其微型化也就更加容易。此外，电机驱动带来的噪音和电磁干扰也消失了。
    叶秀芬说，目前，由于我们自主研制成功的人造肌肉对环境要求比较苛刻，只有在纯净的水中，短时间内才能担当这些机器人的生物马达。不过，她们正在进行后续研究，进一步提高人造皮肤的性能，给它们一个安全可靠的生命动力。
    叶秀芬透露，这些水下微型仿生机器人还只是人造肌肉的初级阶段，当这项技术成熟时，新的人造肌肉将会代替部分坏死的肌肉上岗，到那时，身体羸弱的老人都可以成为大力士，残疾人也能重新行走。