近日，江蘇大學機械工程學院副教授胡興好團隊研制出生物膠帶。這種基于纖維人工肌肉的生物膠帶，貼敷在受傷或者萎縮的人體肌肉上，在外部施加小幅電壓下，膠帶會自動收縮，從而帶動肌肉組織的收縮，幫助受傷肌肉組織訓練和恢復。
此前，胡興好提出了一種新型高性能電化學驅動人工肌肉，探索出了人工肌肉的全新驅動機理，為人工肌肉的實際應用奠定了堅實基礎。
一根纖維人工肌肉僅有100多微米，要在外骨骼機器人等大型場景應用，對其能量、功率、材料等要求很高。
“驗證人工肌肉電化學驅動機理，并根據生物膠帶的特殊要求解決結構設計和凝膠材質這兩大難題，是推動纖維人工肌肉在醫學上實際應用的關鍵。”胡興好說。
為此，該團隊通過大量的試驗，找到了一種材料——聚苯乙烯磺酸鹽。由碳納米管纖維復合聚苯乙烯磺酸鹽制備出的纖維人工肌肉，其收縮應變提升到了5%，其輸出應力也提升了近3倍，成為制作生物膠帶的基礎材料。
而要讓纖維人工肌肉在靜止狀態下產生更大的力，除了優化材料讓離子數量進入得更多，還要增大每個進入離子的有效體積。其中，電解液的選擇非常關鍵。
胡興好從汽車電池的有機電解液中吸取靈感，通過查閱文獻和試驗驗證，研發出凝膠電解液。實驗數據最終證明，纖維人工肌肉在凝膠電解液下的輸出應變也能達到10%。
胡興好認為，生物膠帶還是實驗室作品，透氣性如何、是否會對皮膚產生影響，還需要進一步優化，以解決更多生物兼容性的問題。
“基于纖維人工肌肉制作出生物膠帶，只是電化學人工肌肉的應用場景之一。”胡興好表示，今后將進一步探索電化學驅動人工肌肉機理，在機理清晰的基礎上廣泛開展纖維人工肌肉的應用研究，例如仿生魚、制作用于手部康復的康復手套、仿人機器人中的驅動模塊、外骨骼機器人等。
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
江蘇省發展和改革委員會 江蘇省工業和信息化廳 江蘇省財政廳 江蘇省生態環境廳 江蘇省科學技術廳 江蘇省商務廳 江蘇省應急管理廳 江蘇省市場監督管理局 江蘇省統計局
北京市化學工業協會 天津市石油和化工協會 遼寧省石油和化學工業協會 內蒙古石油和化學工業協會 重慶市石油與天然氣學會 河北省石油和化學工業協會 山西省化學工業協會 吉林省能源協會 黑龍江省石化行業協會 浙江省石油和化學工業行業協會 安徽省石油和化學工業協會 福建省石油和化學工業協會 江西省石油和化學工業協會 河南省石油和化學工業協會 湖北省石化行業協會 湖南省石油化學工業協會 廣東省石油和化學工業協會 海南省石油和化學工業行業協會 四川省化工行業協會 貴州省化學工業協會 云南省化工行業協會 陜西省經濟聯合會 甘肅省石化工業協會 青海省化工協會
電話：協會：025-8799064 學會：025-86799482
會員服務部：025-86918841
信息部：025-86910067
傳真：025-83755381
郵箱：jshghyxh@163.com
郵編：210019
地址：南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
蘇公網安備 32010502010057號
備案號：蘇ICP備2026013520號-2 “堅決打贏禁毒人民戰爭”專欄—法律法規
電話：025-8799064
會員服務部：86918841
信息部：86910067
傳真：025-83755381
郵箱：jshghyxh@163.com
郵編：210019
地址：南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
