“突破40年技术瓶颈 新型人工肌肉材料研发成功”

本篇文章680字，读完约2分钟

人工肌肉是一种新型的智能形状记忆材料，可以随着材料内部结构的变化而伸缩、弯曲、紧实、膨胀。 目前常用的人造肌肉材料有压电陶瓷、形状记忆合金、电活性聚合物等。 近日，从东南大学获悉，该校化工学院杨洪教授课题组开发了聚氨酯/聚丙烯酸互穿互联网结构的液晶弹性体材料，具有超强的力学性能，突破了40多年来的研究瓶颈，在人工肌肉等行业具有广泛的应用前景 这项研究成果最近发表在国际期刊《美国化学会志》上。

液晶弹性体是典型的双向形状记忆材料，具有应变大、应变可逆等技术优点，在仿生机器人、软机器人等行业有良好的应用前景。 但是，经过40多年的快速发展，液晶弹性体研究仍然停留在实验室水平，没有实现工业化的应用。

杨洪表示，液晶弹性体是40年前开发的，20年前被认为可以作为人造肌肉的高质量材料。 液晶弹性体作为最好的双向形状记忆材料，其特征是变形量大，可从100cm压缩到20cm，变形速度也快。

但是，限制其应用的重要科学问题是，液晶弹性体变形过程中产生的应力太小，不能满足实用场景力学性能的诉求。 杨洪说:“影响应力大小的一个非常重要的指数是弹性模量的大小，目前国内外研究的液晶弹性体的变形弹性模量只有几MPa，如果想作为人工肌肉采用的话，至少将达到10MPa。

杨洪教授的科研团队另辟蹊径，将聚氨酯液晶弹性体与聚丙烯酸酯液晶热固体的小分子前体成分混合，再利用同步交联的技术途径，制备聚氨酯/聚丙烯酸酯相互网络结构的液晶弹性体材料，使其收缩应变、变形、 达到2.53MPa、10.4MPa，首次全面满足液晶弹性体基人工肌肉的力学性能要求，突破了该技术行业。 金凤