材料学家一根“绕啊绕”的纤维,成本极低,竟让未来衣服能按摩?

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肌肉这玩意儿,挺神奇的。想动就动,想停就停,完全听你指挥。但要是换成机器人,让它也这么灵活,就没那么容易了。

科学家们就一直在琢磨,能不能搞出一种“人工肌肉”,让机器人也能像人一样,跑跑跳跳,甚至做些更复杂的事儿。这不,最近又有一篇Science,讲的就是这么个事儿。说的是美国德克萨斯大学达拉斯分校的Ray H.Baughman教授团队,他们搞出了一种新的“缠绕肌肉”。简单来说,就是把纤维拧在一起,就像拧麻花一样,然后通上电或者加热,这“麻花”就能收缩、伸展,产生动力。这东西听起来挺简单的,但里面的门道可不少。

以前也搞过类似的“缠绕肌肉”,但要么收缩范围不够大,要么驱动力不够强,总之,总是缺点什么。这次,Baughman教授团队想了个新招,不用芯轴,直接把两根或者多根纤维拧在一起。这么一搞,收缩范围一下子就上去了,能达到初始长度的97%!看到这儿,你可能会觉得,这不就是个技术突破吗?跟咱们普通人有啥关系?

别急,事情没那么简单。想想看,如果这种“缠绕肌肉”真的能大规模应用,会发生什么?最直接的,当然是机器人更灵活了。以前的机器人,动作僵硬,只能做些简单的重复劳动。但如果有了这种“人工肌肉”,机器人就能模仿人类的动作,做更复杂、更精细的工作。但是,问题也来了。

机器人更灵活了,那我们人类的工作呢?现在就已经有不少工厂用机器人代替工人了,如果机器人变得更聪明、更灵活,那是不是会有更多人失业?当然,也有人会说,科技进步总是会带来一些阵痛的。当年工业革命的时候,也有很多人丢了工作,但最终,社会还是发展了。或许,机器人代替人类工作,也是一种必然趋势。

但这并不意味着我们可以袖手旁观。我们需要思考的是,如何让科技进步的成果惠及更多人,而不是让少数人受益,多数人受损。话说回来,Baughman教授团队这次的研究,还有一些有意思的细节。你看他们发的实验视频,那实验室,简直可以用“简陋”来形容。生锈的铁架台,破碎的玻璃管…这让我想起了一句话:真正的创新,往往不是在豪华的实验室里诞生的,而是在艰苦的环境中磨砺出来的。

还有一点,这个“缠绕肌肉”的材料,居然是尼龙-6纤维和PEC纤维。这玩意儿,听起来好像很高科技,但实际上,尼龙-6就是我们平时穿的尼龙袜子的材料。这说明什么?说明创新并不一定需要多么昂贵的材料,关键在于思路。内华达大学里诺分校的Jun Zhang教授也说了,这种“无芯轴缠绕方法”特别适合用在服装等柔性纺织品上。想想看,未来的衣服,可能可以根据你的体温自动调节松紧,甚至可以帮你按摩肌肉。

这听起来是不是有点科幻?不过,话说回来,这种“缠绕肌肉”也还存在一些问题。比如,如何控制它的收缩和伸展?如何保证它的稳定性和耐用性?这些都需要进一步的研究。

但不管怎么说,Baughman教授团队的这项研究,确实给我们打开了一扇新的大门。它让我们看到了“人工肌肉”的更多可能性,也让我们开始思考,科技进步对人类社会的影响。当我们习惯性地将科技进步看作是理所当然的事情时,是否忽略了它背后可能带来的社会问题?科技进步,最终是为了什么?是为了让少数人更富有,还是为了让整个人类社会更美好?这或许才是我们真正需要思考的问题。就像那根“绕啊绕”的纤维,它不仅仅是一种材料,更是一种提醒。它提醒我们,在追求科技进步的同时,也要关注社会公平,关注人类的未来。

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