能抬起一輛汽車？韓國科學家研發仿生人肌肉，一舉打破傳統機器人框架

韓國蔚山科學技術院（UNIST）的研究團隊為機器人以及穿戴科技帶來了一項突破性的發現。由機械工程系 Hoon Eui Jeong 教授領導的研究小組，成功開發出一種創新的新型人造肌肉，不僅具備驚人的負重能力，更實現了超越生物肌肉的靈活性能。

這項突破性的研究成果已於 2024 年 9 月 10 日發表在自然期刊《自然通訊》（Nature Communications）上。這種新型人工肌肉最令人驚嘆的特點，就是它能夠承受相當於一輛汽車重量的負荷，同時還保持著類似人體肌肉的柔軟度與靈活性。

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能承受高達自重 1,000 倍的拉伸力

傳統的人工肌肉雖然能模仿人體肌肉的流暢運動，在機器人、穿戴式裝置和生物醫學等領域都有廣泛應用，但往往存在著剛性不足的問題，導致它們無法搬運重物，且在控制時會產生不必要的震動。研究團隊突破性地將鐵磁性顆粒與形狀記憶聚合物結合，創造出一種嶄新的複合型人工肌肉，徹底解決了這個難題。

這種創新材料最讓人驚訝的特點是其彈性：它可以根據需求調整硬度，最大可達到原始狀態的 2,700 倍。在硬化狀態下，它能承受高達自重 1,000 倍的拉伸力，以及 3,690 倍的壓應力。除此之外，這種人工肌肉的能量效率（Energy Efficiency）可達到 90.9%，遠超過現有技術，能量效率指的是在人工肌肉運動過程中，輸入能量轉換為實際機械運動的效率比率。

研究團隊採用了特殊表面處理技術，使鐵磁性顆粒能與形狀記憶聚合物結合。這種獨特的結構不僅增強了複合材料的機械性能，還使其能夠對外部做出快速且高效的反應。為了進一步提升控制精密度，團隊還創新地採用了雙層結構設計，添加了一層水凝膠來減少多餘的震動，即使在高速運作時也能保持精確控制。

展現韓國在科技領域的實力

Hoon Eui Jeong 教授對這項研究成果表示樂觀，他指出：「這項研究為多個領域帶來革命性的應用可能，其機械特性和性能遠超現有人工肌肉的限制。」他補充說：「通過雷射加熱和磁控制等多重刺激方法，我們可以實現伸長、收縮、彎曲和扭轉等基本動作，甚至可以精確地操控物體，執行更複雜的任務。」

這項研究得到了韓國國家研究基金會（NRF）研究計畫的資助，為未來機器人和人工肌肉發展開闢嶄新道路，可以說這項突破不僅展現了韓國在科技領域的實力，更預示著機器人技術即將迎來一個嶄新的時代。

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＊本文開放合作夥伴轉載，參考資料：《UNIST》、《nature》，首圖來源：nature。

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