Hydration Programmable, Shape Memorable Artificial Muscles for Antagonistic Movements

材料科学 人工肌肉 软机器人 形状记忆聚合物 形状记忆合金 聚合物 各向异性 复合材料 生物系统 纳米技术 机器人 人工智能 计算机科学 执行机构 物理 量子力学 生物
作者
Yande Cui,Jiehan Lin,Yanduo Zhai,Chao Xu,Chaoji Chen,Chunyu Chang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (34) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adfm.202401005
摘要

Abstract Shape memory polymers (SMPs) capable of generating various deformations from anisotropic temporary shapes to permanent shapes have been emerging as soft robots. However, traditional SMPs cannot imitate the antagonistic movement of human skeletal muscles due to their modulus limitations in shape programming and recovery process. Herein, hydration programmable shape memory polymer (HP‐SMP)‐based fibers that can undergo reversible actuation by assembling antagonistic pairs are reported, where the shape programming of the antagonist muscle relies on the contraction of agonist muscle. HP‐SMP fibers are composed of tunicate cellulose nanocrystals (TCNCs) reinforced semi‐interpenetrating polymer networks. Leveraging their distinctive structure and hydration programmability, the HP‐SMP fibers exhibit large actuation strain (−60%) and high work capacity (751 J kg −1 ), allowing for reversible actuation under constant stress. Most significantly, the continuous antagonistic movements of HP‐SMP fibers assembled into artificial limbs are demonstrated to realize humanoid motion. This work provides new possibilities for replicating a series of lifelike human movements through the biomimetic design of antagonistic pairs of artificial muscles, utilizing renewable and sustainable biosourced materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
彭于晏应助紫陌采纳,获得10
1秒前
2秒前
ding应助666采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助醒醒采纳,获得10
4秒前
搜集达人应助李奶奶采纳,获得10
4秒前
Sean发布了新的文献求助10
4秒前
如意板栗发布了新的文献求助30
7秒前
耶耶耶完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Sean完成签到,获得积分10
11秒前
16秒前
缓慢的语琴完成签到 ,获得积分10
21秒前
饱满语风发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
聪明的惜芹完成签到,获得积分10
26秒前
麻瓜完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
田様应助要减肥的慕山采纳,获得10
30秒前
31秒前
llc完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
科研通AI5应助Dannie采纳,获得20
37秒前
希望天下0贩的0应助湫栗采纳,获得10
37秒前
圆圆发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
40秒前
40秒前
啊凡完成签到 ,获得积分10
41秒前
99v587发布了新的文献求助10
43秒前
44秒前
44秒前
44秒前
干饭发布了新的文献求助10
44秒前
洛敏夕5743完成签到,获得积分20
46秒前
46秒前
江月年完成签到 ,获得积分10
46秒前
天天快乐应助圆圆采纳,获得10
46秒前
湫栗发布了新的文献求助10
50秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780043
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325422
关于积分的说明 10222930
捐赠科研通 3040579
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668903
邀请新用户注册赠送积分活动 798857
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758614