神奇人造肌肉，助力虛弱人羣重獲強大力量

研究人員已經成功地用橡膠線製造出人造肌肉纖維，爲把這些肌肉縫進襯衫從而給穿着者增添新的力量鋪平了道路。

“丹麥技術大學化學工程系的安妮·拉德高·斯科夫（Anne Ladegaard Skov）教授說道。她指着一根末端帶有字母 D 的細小橡膠線，它上下跳動。

D 後面跟着 T 和 U，與其餘的排列一起，晃動的大學首字母意味着一件具有超能力的襯衫或許即將成爲現實。

“橡膠線由硅酮彈性體制成，我們已經成功地把它們製成類似縫紉線的形狀。我們的想法是將它們捆紮起來，以複製人體自身的肌肉結構。然後我們可以將這束線編織成一件衣服，”斯科夫解釋說。

她和她的研究團隊一起，給硅酮線設計了一個腔體，導電液體能夠通過。就像大腦向身體肌肉發送電信號來激活一樣，研究人員可以通過導電液體向人造肌肉纖維發送電流並使其收縮。

一旦出現這種情況，它們能夠舉起相當於自身重量 200 倍的物體。因此，它們有可能讓數百萬肌肉功能受損的人的生活變得更輕鬆。

“我們的目標是讓身體虛弱的人能夠額外攜帶 5 公斤，大致相當於當地超市中半滿的購物袋。這是相當多的，在我們達到目標之前，還有一些問題需要解決，”斯科夫說。

研究人員的主要任務之一是讓他們的材料更堅固。硅酮本身太過脆弱，正因如此，研究人員纔想要製造將合成硅酮與天然蛋白質相結合的肌肉纖維。

“例如，通過添加圍繞硅酮彈性體纏繞的蛋白質，人造肌肉能更好地模仿原始的肌肉結構，這對於強度而言十分重要，”斯科夫說。

最初的想法是，添加的蛋白質將源自蜘蛛絲，但由於等待該材料的時間過長，研究人員開始以其他材料進行實驗。他們自問：那爲何不用明膠呢。這是個不錯的問題，因爲事實表明明膠的效果出奇地好。

“我們發現，依據我們對明膠進行熱處理的方式，能夠讓它呈現出不同的特性。現在我們實際上期望很快能利用明膠 3D 打印出肌肉纖維，”斯科夫說道，她稱這一發現是個幸運的巧合。尤其是考慮到明膠實際上是無償的。然而，可能既費錢又耗時的是開發最終會進入消費者衣櫃的產品設計。

“無論您是編織還是針織，您使用的圖案以及您將肌肉結構與哪種織物相結合——這一切均會影響人造肌肉的成效，”斯科夫解釋說。

所以，有關編織和針織圖案的書籍已經出現在她的書架上，她與研究小組的其他成員一道，在探尋最佳產品設計的過程中，對組合圖案和縫紉結構進行了仔細研究。

“就如同在人體內部，肌肉結構的組合方式會對其運動方式產生影響。”斯科夫解釋道：“爲人工肌肉提供最優的運動自由度是很重要的。”

最近，斯科夫團隊憑藉‘小中見大’的能力在加利福尼亞州的 SPIE 智能結構無損檢測會議上斬獲第一名——這是彈性體行業同類會議中規模最大的。部分認可在於研究人員預測他們的工作可能具備巨大的社會價值。

“我們覺得最終的解決方案是一種‘支持套裝’，首先針對的是老年人，他們通過獲取額外的力量能夠在家中更好地應對，所需的家庭幫助也更少。但斯科夫說，我們也看到，該解決方案將能夠吸引更多女性到體力勞動繁重的工作場所工作，否則這會成爲一個障礙。”

她設想最終的解決方案會是一件能讓人想起潛水服或者厚運動衫的襯衫。在袖子裡，人造肌肉能確保當你打開電源時，比如通過 iPhone 操作，手臂會放下；當你關閉電源時，手臂會再次擡起。

然而，研究人員說不出這件襯衫還要多久才能在商店上架出售。

嘗試新的想法大概會耗費一些時間。

比如說，在斯科夫的辦公室裡，有個來自健康食品店的袋子，裡面裝的全是膠原蛋白粉。

雖然大多數人可能覺得這是一種能減少皺紋的美容產品，可斯科夫卻覺得這是一種蛋白質，有可能給她的研究增添新的力量。