近日，西北工业大学航空学院苗应刚副教授和四川大学张新星教授研究团队在国际顶级期刊[Advanced  Materials]在线发表题为Self-Healing Yet Strong Actuator Materials with Muscle-Like Diastole and Contraction via Multilevel Relaxations的研究论文。

骨骼肌是软机器人技术的典范，具有敏捷的运动和令人难以置信的机械坚固性。然而，现有致动器的驱动参数仍无法与生物组织相媲美，结构成分之间缺乏有机整合，限制了人造材料自下而上的协同调节，而单调的运动模式和对不可逆损伤的敏感性，使得现有的人造肌肉尚未与它们的生物对应物相匹配，在复杂的实际变形场景中会产生不可靠的驱动。

为了解决上述问题，西北工业大学苗应刚、四川大学张新星等人开发了一种通过多级松弛实现具有肌肉样舒张和收缩的自愈性强致动材料。它可以模拟肌肉收缩和舒张，具有通过超分子相互作用组装的定向可滑动网络。负载在具有多动态键位点的剥离二硫化钨纳米片上的树枝状多酚改性铜纳米球在肌肉中充当肌球蛋白，而真壳凝胶中的聚合物链模拟肌动蛋白丝。获得的人造肌肉表现出高输出驱动、坚固的机械性能和所需的功能、机械自愈效率，超过了生命系统中的典型自然肌肉。仿生微纳设计策略实现自下而上的协同松弛调制，整合自然肌肉的全面性能，为下一代智能机器人的实质性进步铺平了道路。