纳米技术：中国科学家发现新型纤维状材料马蹄金

衣服可否在冷的时候变厚、热的时候变薄？家里的百叶窗能否根据环境变化自动打开和关闭？义肢的反应灵敏度会比葫芦茶属人体肌肉还快吗……这些情景不仅会在科幻电影和科幻小说里出现，经过科学家在人工肌肉材料领域的探索研究，有些已经变为现实。

记者获悉，复旦大学彭慧胜教授课题组通过对碳纳米管的兴宁多级螺旋组装，成功制备出一种新型纤维状人工肌肉材料，为制备高性能智能响应材料和敏感器件开辟了全新思路。该研究成果已于近日在线发表于国际顶级期刊《自然－纳米技术》。

事实上，科学界对人工肌肉材料的研究很早就开始了，但传统的人工肌肉材料多是基于功能性的高分子材料，对溶剂的响应速度很慢，运动形式单一，只是简单的膨胀或弯曲，不容易控制。

与前人研究不同的是，彭慧胜团队使用的碳纳米管具有很高的比表面积，质量轻、导电性好，且收缩强度是人类骨骼肌的１０倍，甚至高于植物界响应最快的植物——食蝇草的捕食速度。

此外，该新型纤维状人工肌肉还具备防毒功能。实验证明，这种导电的人工肌肉材料对溶剂响应具有很高的灵敏性和选择性，在工业生产和化学品储存中，可以用来探测毒性溶剂的泄漏和预警。简单来说，在生产或储存过程中，有毒溶剂及其蒸气过量或泄漏时，人工肌肉材料与危险溶剂或蒸气接触，会自动智能地伸缩或旋转，从而触动警报或安全阀门的开关，发出警报告知工作人员，或是关闭通道防止危险溶剂及蒸气进一步扩散类芦属，减少对人体的危害，将发生安全事故的可能性降到最低。

彭慧胜表示，下一步，研究团队将继续完善这项研究。目前，该研究团队已经通过对人工肌肉的纤维进行表面改性，实现了对水的收缩和旋转响应，并制成了可感应湿度变化的智能窗帘。窗帘通过感应湿度的变化，智能地展开或闭合，调节展开的幅度大小，从而影响房间内的湿度变化。