日前,南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室劉遵峰團隊研發(fā)了一種新型的人工肌肉,它是由綠色環(huán)保的純蠶絲通過脫膠、加捻、合股、熱定型等工藝流程制備的一種新型的“人工肌肉”纖維,可在水霧和濕度驅動下實現(xiàn)扭轉、拉伸和收縮。因而,通過感知濕度來實現(xiàn)人工肌肉的自動伸縮的,可用于柔軟機器人和智能織物。
劉遵峰團隊開發(fā)了一種扭矩平衡的纖維結構,通過將扭曲的纖維對折、合股,使得蠶絲纖維實現(xiàn)自平衡,不需要固定就能實現(xiàn)可逆驅動。當暴露在水霧中時,扭轉人工肌肉纖維實現(xiàn)完全可逆扭轉行程。當相對濕度從20%變?yōu)?0%時,該人工肌肉的收縮率為70%。這是因為蠶絲纖維吸水后誘導蛋白分子內氫鍵的損失和相關的結構轉化。
應用人工肌肉編織了一件玩偶的智能上衣,當環(huán)境濕度增加時,智能上衣的衣袖長度收縮至原長度的一半;濕度下降時又恢復如初。