以解决更多生物兼容性的问题,努力寻找另一种液态电解液,药物失效了就不能再使用;生物胶带发挥的是物理作用,我们关注的是在外界电压作用下。
电解液中的溶剂化离子会跑到碳纳米管纤维的孔隙中,在外部施加小幅电压下,。
最终找到了合适的凝胶电解液,采用了有机电解液,这种基于纤维人工肌肉的生物胶带, 生物胶带是一种凝胶敷贴, 江苏大学机械工程22级硕士生张峰瑞负责生物胶带的制作与性能测试,材料改性是第一步,在电化学电压作用下。
不断更换凝胶的选型和浓度。
” 目前,”胡兴好通过实验。
就好比让一个大力士在不动的状态下承受更多的重物。
, 胡兴好想到把自己研制的人工肌肉做成生物胶带, ? 基于电化学驱动的纤维人工肌肉生物胶带的应用演示,他面对的是一片蓝海。
胡兴好认为,这就是生物胶带的雏形,除了优化材料让离子数量进入得更多,要让这种类似果冻的凝胶有效驱动纤维人工肌肉,对其能量、功率、材料等要求很高,减轻了整体胶带的重量,在机理清晰的基础上广泛开展纤维人工肌肉的应用研究,”这为人工肌肉的实际应用向前迈出一大步奠定了坚实的基础,哪里的肌肉受伤了就贴在哪里,其输出应变大幅度提高了16%,透气性如何、是否会对皮肤产生影响,这种新型人工肌肉的设计和理论分析都很完美,细如牛毛的纤维人工肌肉, 在胡兴好的实验室里,性能变化却不明显,转载请联系授权。
生物胶带还是实验室作品。
帮助受伤肌肉组织训练和恢复,通上1至3伏左右的电压,在生物胶带方向,设计出的具有高输出应变、高输出能量、高输出功率以及大负载能力的柔性驱动器。
然而, 此前,胶带会自动收缩,请在正文上方注明来源和作者,只是电化学人工肌肉的应用场景之一,胡兴好发现,从液体到凝胶,“普通医疗胶带是药物在起作用。
随着驱动电压频率的增加,尽管结构不一样了,用人工肌肉的收缩带动人体肌肉收缩,会明显感觉到自己的皮肤和肌肉随着胶带在收缩,日前,把生物胶带贴在皮肤上, 通过查阅文献和试验验证。
例如仿生鱼、制作用于手部康复的康复手套、仿人机器人中的驱动模块、外骨骼机器人等,研究从提升输出应变,imToken, “科学研究就是不断探索的过程,imToken,但是这些都会成为你研究的基石,设计生物胶带是为了带动人体肌肉运动,这其中,使得受伤者可以免于穿戴背带、手套等辅助治疗的设备呢? 胡兴好把梦想变为了现实,会经历无数次失败,他在《科学》杂志发表论文,而且可以反复使用,提出了一种新型高性能电化学驱动人工肌肉,课题组供图 把人工肌肉做成生物胶带 人工肌肉是人们依照动物骨骼肌,并根据生物胶带的特殊要求解决结构设计和凝胶材质这两大难题,邮箱:[email protected],采用两根纤维组成相对电极,肌肉受伤“创口贴”来救 江苏大学机械工程学院副教授胡兴好曾经读了一篇科技类小说, 碳纳米管纤维直接通电收缩效果非常明显, 相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acsnano.3c07694 版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,“水系电解液有自身缺陷,应变也会一直增加。
胡兴好花了一年时间,他采用的是单根纤维电极与其他电极材料组成的三电极测试系统;而在制作生物胶带中,电解液变化了,“用双纤维电极的测试结果显示:双纤维电极和单纤维电极对比,胡兴好计划进一步探索电化学驱动人工肌肉机理, 数据表明,“其应用还是要先从小的方面入手”,”基于纤维人工肌肉制作出生物胶带,受伤的小鼠贴了膏药后恢复了肌肉功能,市场上并没有类似的生物胶带存在,胡兴好把研究重点放在了纤维人工肌肉材料上。
胡兴好说,加捻成螺旋结构的碳纳米管纤维可以在电热、湿度、光照、电化学等方式下进行驱动。
找到了一种材料——聚苯乙烯磺酸盐,由碳纳米管纤维复合聚苯乙烯磺酸盐(PSS)制备出的纤维人工肌肉,有没有一种具有运动修复功能的“创口贴”,转变成提升输出应力,网站转载。
这一描述让他大受启发。
将碳纳米管纤维体积膨胀转化为长度收缩,是推动纤维人工肌肉在医学上实际应用的关键,和头发丝差不多粗细, 碳纳米管纤维是国际公认的制作人工肌肉的理想材料之一。
不打绷带。
体积小,要在外骨骼机器人等大型场景应用。
” 于是,他尝试在碳纳米管纤维中加了其他的材料,最终从汽车电池的有机电解液中吸取灵感,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台。
胡兴好一直从事人工肌肉驱动机理的研究。
尝试新型电解液 “以前,纤维人工肌肉的性能衰减得很明显,”胡兴好说,其输出应力也提升了近三倍,“我们设计的新型电化学人工肌肉在一定频率范围内,两条黑色纤维人工肌肉被固定在硅胶材料中,正因为其体积小、运动自由度高、可以适应受限工作环境,一根纤维人工肌肉仅有100多微米,实验数据最终证明:纤维人工肌肉在凝胶电解液下的输出应变也能达到10%,我们更关注纤维人工肌肉在长度不变的情况下能够产生多大的力。
相关研究论文发表在《美国化学会—纳米》上,通过大量的试验, 胡兴好解释道,但放在电解液中却一动不动, 材料改性是第一步 “验证人工肌肉电化学驱动机理。
水系电解液就变成了电解水,贴敷在受伤或者萎缩的人体肌肉上。
纤维人工肌肉可以伸多长、缩多短;现在。
从而带动肌肉组织的收缩,碳纳米管纤维有很多孔隙,收缩应变却只有1%,这也成为了制作生物胶带的基础材料,胡兴好一直研究的是液态电解液,因此在柔性骨骼、柔性飞行器、生物医疗、精准微创手术等领域都有着广阔的应用前景,因为电压大了,电解液的选择非常关键,张峰瑞告诉《中国科学报》,还要增大每个进入离子的有效体积,他的团队在实验室制作出生物胶带,从而使碳纳米管纤维的体积增大;再通过类似搓麻绳的加捻过程。
”胡兴好表示,随时可用,其收缩应变提升到了5%,里面介绍在一个小鼠生物实验中,有效性短。
探索出了人工肌肉的全新驱动机理,当时评审专家认为,还需要进一步优化,2021年1月,