英研制可使人伪装的人造肌肉

2012-05-08      来源：科技日报

　　据英国广播公司（BBC）网站近日报道，英国布里斯托大学的科学家们研制出一种人造肌肉，科学家们有望在此基础上设计出一套能改变颜色的智能服装，最终让人能像乌贼一样伪装。相关研究发表在英国物理学会创办的《生物灵感和仿生学》杂志上。
　　
　　最新技术隶属于软机器人学领域，该领域将有机化学、软材料科学和机器人学有机融合在一起。研究人员乔纳森·罗斯特表示：“传统的机器人非常僵硬而且不灵活，因此，我们希望将模拟自然的技术——仿生学和机器人学结合在一起，研制出非常善于自然制造的软结构。我们研究并模拟了生物有机体的特征，制造出了这些人造肌肉。”
　　
　　为了研制出这些人造肌肉，科学家们研究了某些动物改变颜色的方式和技巧。
　　
　　动物在躲避危险，受到情绪、压力和外部温度变化的影响或与配偶联系时，都会改变身体的颜色。包括乌贼、鱿鱼、章鱼等在内的无脊椎软体动物会通过让其皮肤内细小的肌肉伸出黑色的小液囊来改变身体颜色。这些小液囊位于动物的皮肤细胞内，当一个细胞准备改变颜色时，大脑会朝肌肉发送一个信号，接收到信号的肌肉会收缩。这会使得这些液囊扩展并制造出光效应，使动物看起来就像改变了颜色一样。不过，斑马鱼不一样，其主要通过从皮肤下喷射出黑色素液体到皮肤表面来改变身体颜色。
　　
　　为了模拟出这些自然机制，该研究团队使用了同电路连接在一起的“智能”电活性高分子材料。当朝其上施加电压时，这些高分子材料会收缩；而当发生短路时，这些材料会恢复到原初的形状。
　　
　　罗斯特指出：“我们制造出的人造肌肉能复制天然肌肉的活动，并且具有非常强的视觉效果。这些材料以及这种方法可以很好地制造出智能变色皮肤或柔性设备（这些设备内的液体可以从一个地方泵压到另一个地方），并有望在此基础上创造出很多新技术，制造出能改变颜色进行伪装的智能服装以及让人体冬暖夏凉的‘智能’皮肤。”
　　
　　几百年来，人们一直在向自然界寻求解决问题的答案，因此，衍生出了一门名为仿生学的学科。“仿生学”这一概念由澳大利亚仿生学研究所所长、自然历史作家珍妮班·亚斯于1998年首次提出。亚斯表示：“向自然学习非常重要，毕竟，在38亿年漫长的进化过程当中，自然孕育了很多理念。”2005年，亚斯创办了全球首个仿生学研究所，其主要目的是帮助商业机构研发从自然界中获取灵感而得到的设计。

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