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　　不久前公映的好莱坞科幻大片《未来战士》中，“未来战士”快如闪电的动作，令人眼花缭乱。其实，电影里展现的科技并非全部科幻，科学家已经能够造出“人工肌肉”，可以使义肢、假肢的反应灵敏度比人体肌肉快得多。

　　手指碰到开水杯后急速收缩，手臂骨骼肌强烈收缩，这是自然反应。想像一下，人工制造出的材料，遇到特定刺激和环境变化，在几十毫秒间，以骨骼肌10倍强度收缩响应，这在医疗、敏感器件制造中将带来怎样的震撼?昨天，复旦大学传出信息，高分子科学系先进材料实验室团队通过对碳纳米管的多级螺旋组装，成功制备出这种新型的“人工肌肉”。<武汉治癫痫哪家正规/p>

　　具有多级螺旋结构的纤维状人工肌肉示意图 彭慧胜供图

　　科学界对人工肌肉材料的研究很早就开始了，但传统人工肌肉材料多是基于功能性的高分子材料，对溶剂的响应速度慢，运动形式单一，只是简单地膨胀或弯曲，且不容易控制。

　　此次，彭慧胜教授带领的团队突破了传统材料选择，使用的碳纳米管具有很高的比表面积，且质量轻，导电性好，在该领域取得了新突破。

　　彭慧胜介绍，这项研究受到植物内部螺旋结构的启发。自然界中，很多植物会对外界环境(如湿度的变化)的刺激产生新奇的运动行为，如松果随湿度变化产生弯曲变形，种芒在潮湿土壤表面发生卷绕运动等。

　　这些植物运动对植物繁殖生长、自我防卫和养料摄取等方面起重要作用。研究发现，植物内部纤维素微纤的螺旋排布是导致上述植物运动的结构基础。

　　复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室、先进材料实验室彭慧胜教授课题组通过纳米技术，近成功制备了一种新型的纤维状人工肌肉材料，就具备了这种功能。

　　该项研究成果在线发表于《自然纳米技术》。

　　科学界对人工肌肉材料的研究很早就开始了，但传统的多是基于功能性的高分子材料，运动形式单一，只是简单的膨胀或弯曲，且不容易控制。

　　据彭慧胜教授介绍，新制备的该类纤维状人工肌肉可以产生强劲的收缩响应，其收缩强度是人类骨骼肌的10倍，并可以在几十毫秒内完成，远高于目前传统的溶剂敏感材料的响应速度，也高于植物界响应快的植物——食蝇草的“捕食”速度。

　　与此同时，新型“人工肌肉”具备了防毒功能。实验证明，这种导电的人工肌肉材料对溶剂响应具有很高的灵敏性和选择性，在工业生产和化学品储存中，可以用来探测毒性溶剂的泄露和预警。

　　简单来说，在生产或储存过程中，有毒溶剂及其蒸气过量或泄露时，人工肌肉材料与危险溶剂或蒸气接触，会自动智能地伸缩或旋转，从而触动警报或安全阀门的开关，发出警报告知工作人员，或是关闭通道防止危险溶剂及蒸气进一步扩散，减少对人体的危害，将发生安全事故的可能性降到低。

　　下一步，研究团队将继续完善这项研究，并已经通过对“人工肌肉”的纤维进行表面改性，实现了对水的收缩和旋转响应，并制成了可感应湿度变化的智能窗帘。窗帘通过感应湿度的变化，智能地展开或闭合，调节展开的幅度大小，从而影响房间内的湿度变化。