人造肌肉让士兵成超人跨越人体难以超越障碍物
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2003年12月12日
通上电，人造肌肉就会变形。
科技的进步把人类的种种幻想都变成了现实，就连上古时代异想天开的“神仙造人”，也将在当代科学家手中诞生。以人造肌肉组成的“类人机器人”正款款向我们走来。如果说机器人把“人”变成了工具，那么，人造肌肉则把机器变成了“人”。从这个特定的角度看，人造肌肉的出现，将从根本上加速人类探索自然的进程。
太空探索需要人造肌肉帮忙
上个世纪80年代，科学家发现，非金属材料能在电流的作用下运动，于是开始构想人造肌肉。作为人造肌肉的先驱者，美国航空航天局的科学家约瑟夫·巴·考恩用自己的研究成果证明，通过电流刺激，可使高分子材料自动伸缩和弯曲，研制出具有与人类肌肉相同机能的人造肌肉。
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简单地说，人造肌肉由粘合性塑料材料制成，是把管状导电塑料集束成肌肉一样的复合体，在管内注入特殊液体，导电性高分子在溶液中释放出离子，在电流的刺激下完成伸缩动作。通过控制电流强弱调整离子的数量，可以有效改变人造肌肉的伸缩性。相反，通过改变复合体的形状也可以产生电。
人造肌肉具备人类肌肉的功能。在人造肌肉中，一根直径为0.25毫米的管状导电塑料可承重20克，相同的体积，人造肌肉比人体肌肉的力量强壮10倍。
当然，研制人造肌肉，并不是科学家的心血来潮，而是为了排除人类探索自然过程中的障碍。在探测火星和其他星球的科学实验中，传统引擎驱动的机器人，除了关节之外，四肢没有任何可以活动的关联处，能量上自然是捉襟见肘。如果有了人造肌肉，四肢更加发达，能将分子能量的70%转化为物理能量，远远大于电动引擎的功率。近日，一种名为Birod的生物机器人已问世，它可以负载超过自身1.7万倍的重量。Birod既不怕火星的沙尘石，还大大减轻了自身的重量。
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人造肌肉可用于军事
近年来，美国陆军希望通过“未来士兵装备”计划减轻士兵战斗负荷。麻省理工学院就正在研制用于未来士兵装备的人造肌肉。人造肌肉一旦装入手套、制服和军靴里，士兵就会有超人的力量，举重物、跳过高墙不在话下。
此外，利用人造肌肉可以发电的原理，士兵将不需要自己背发电机，美国斯坦福研究员正在开发一种“脚后跟”发电机，即把人造肌肉材料安装在军靴的鞋跟上，通过步行、跑步等运动就能使其发电。科学家说，利用这一设备，一个普通个头的人每迈出一步就可以产生1瓦特的功率，把这种电能储存起来，随时可以给便携式电话等电器充电，非常适合在野外行动的士兵。
人造肌肉投入商用
如果把人造肌肉仅仅用于战争，那实在太令人遗憾了，可喜的是，未来，凡是需要小型电动引擎来驱动的制造产业，人造肌肉都有用武之地。
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汽车制造商就对人造肌肉很感兴趣。一辆汽车通常需要50到100个驱动传动装置，如果这些装置改用人造肌肉作驱动力，不光可增强耐磨性，更能极大地提高功率。
人造肌肉灵活柔软的特性还可以用来制造医用导管和在地震救灾中大显身手的蛇形机器人。
作为生物型机器人的尝试，日本大阪的伊美克斯公司还利用人造肌肉研制成一种可以乱真的机器鱼。机器鱼长6.7厘米，在水中游动的姿态与真鱼没什么差别，更难得的是，它的“耐力”可保持半年时间。机器鱼的肚子里既没有装马达、机轴、齿轮等机械装置，也没有电池，完全是靠伸缩自如的高分子材料自行驱动。
有的科学家甚至想把人造驱动产品带到2004年雅典奥运会上去，这个设想一旦实现，人们将在奥运赛场上看到前所未有的奇观，无论是跳高举重，还是赛跑游泳，人造驱动产品的表现都将令人吃惊。
不管是在军事领域，还是在商业制造领域，人造肌肉都将发挥无可估量的作用。考恩教授说：“我们不需要什么齿轮，也不需要轴承，我们所需要的就是可以导电的高分子材料。这将改变机器人研究的蓝图。”
《环球时报》 2003年12月10日 第二十版
用人造肌肉制成的机器人手臂
“脚后跟”发电机, 百拇医药