台湾国立大学的研究发现,镀了金的洋葱表皮是人造肌肉的好材料。这份研究刊登在美国期刊《应用物理学快报》(Applied Physics Letters),获得多个媒体以及网站报导,使得原本很艰深的专业研究,在最近却成为网络上的热门话题。
这项研究是由刚取得台大博士学位的陈建君为第一作者,由台大应用力学所教授张培仁与台大机械系教授施文彬指导。陈建君表示,由于在显微镜下看到过去的人工肌肉,让他想起很像国中实验时所见到的洋葱细胞,因此让他兴起了研究的念头,最终研究成功。
由于洋葱特殊的细胞结构,使得这种新的人造肌肉在收缩的时候能够弯曲并保持柔软。研究者曾经尝试过用聚合物,但他们发现洋葱皮是能在自然界中找到的便宜选择。台大的团队将研究者把洋葱表皮细胞中的水分冻干,然后浸在稀释了的酸中,让表皮更具有弹性。之后,再将洋葱表皮浸在金中,并附上电极,等于是在洋葱表皮上镀了一层金。最终的成果,它可以像肌肉一样能够延伸,而且能对电流有反应。
从显微镜看,这种“肌肉”呈镊子状结构。表皮上部会在低电压下延展、高电压下收缩,但这种材质和结构目前并没有很好的承重能力——用两块“肌肉”的力道,只能夹起棉花球,要到实用程度还有待突破。
如果这种新的肌肉能够生产,除了用在生物科技上,也可能会为机器人带来新的突破。现在机器人的肌肉能单独进行简单的收缩、延展、旋转,而无法像真正的肌肉一样同时做到这几件事;而这种新的洋葱人造肌肉,则刚好可以弥补这些缺点。
- This new artificial muscle is made from gold-plated onion skin
- 惊奇 洋葱细胞制人造肌 台湾博士红了
(本文由 T客邦 授权转载;首图来源:Flickr/Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier CC BY 2.0)