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3上一篇  下一篇4 版面导航   2021 年 4 月 7 日 星期 放大 缩小 默认        

“烫发”技术让头发秒变人工肌肉

本报讯 (记者李哲 通讯员吴军辉)一根头发就可以“秒变”爬行机器人。南开大学药物化学生物学国家重点实验室、化学学院刘遵峰教授团队利用加捻和冷烫技术,研发出一种自行固定智能头发人工肌肉,可通过感知湿度实现自动伸缩,用它制成的毛虫机器人可以做出爬行、扭转等动作。该成果论文日前发表在国际期刊《材料视界》上。

人类的肌肉纤维、蜘蛛丝以及铃状铃虫的细长茎等,都是天然界中存在的自固定的纤维驱动器,可以实现伸缩和扭转等运动。但是,这些天然材料不能直接用于工业和人类生活中。

“设想一种新型烫发技术,可以让头发感知环境湿度变化而智能调控发型。”刘遵峰说,头发是一种由丰富角蛋白组成的天然生物材料,具有高拉伸强度、高隔热性、完全的生物降解性以及容易获得等优点。由于头发中α-角蛋白对水具有高灵敏响应性,研究团队据此认为,头发非常适合制备自固定人工肌肉。

经过反复试验,团队利用头发中二硫键和氢键形成的交联网络,开发出了这种“智能烫发新技术”,实现了湿度响应的头发人工肌肉的自固定。研究团队用这种自固定头发人工肌肉制作了湿度传感器、智能开关、爬行毛虫机器人。

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