神奇人造肌肉，助力虚弱人群重获强大力量

研究人员已经成功地用橡胶线制造出人造肌肉纤维，为把这些肌肉缝进衬衫从而给穿着者增添新的力量铺平了道路。

“丹麦技术大学化学工程系的安妮·拉德高·斯科夫（Anne Ladegaard Skov）教授说道。她指着一根末端带有字母 D 的细小橡胶线，它上下跳动。

D 后面跟着 T 和 U，与其余的排列一起，晃动的大学首字母意味着一件具有超能力的衬衫或许即将成为现实。

“橡胶线由硅酮弹性体制成，我们已经成功地把它们制成类似缝纫线的形状。我们的想法是将它们捆扎起来，以复制人体自身的肌肉结构。然后我们可以将这束线编织成一件衣服，”斯科夫解释说。

她和她的研究团队一起，给硅酮线设计了一个腔体，导电液体能够通过。就像大脑向身体肌肉发送电信号来激活一样，研究人员可以通过导电液体向人造肌肉纤维发送电流并使其收缩。

一旦出现这种情况，它们能够举起相当于自身重量 200 倍的物体。因此，它们有可能让数百万肌肉功能受损的人的生活变得更轻松。

“我们的目标是让身体虚弱的人能够额外携带 5 公斤，大致相当于当地超市中半满的购物袋。这是相当多的，在我们达到目标之前，还有一些问题需要解决，”斯科夫说。

研究人员的主要任务之一是让他们的材料更坚固。硅酮本身太过脆弱，正因如此，研究人员才想要制造将合成硅酮与天然蛋白质相结合的肌肉纤维。

“例如，通过添加围绕硅酮弹性体缠绕的蛋白质，人造肌肉能更好地模仿原始的肌肉结构，这对于强度而言十分重要，”斯科夫说。

最初的想法是，添加的蛋白质将源自蜘蛛丝，但由于等待该材料的时间过长，研究人员开始以其他材料进行实验。他们自问：那为何不用明胶呢。这是个不错的问题，因为事实表明明胶的效果出奇地好。

“我们发现，依据我们对明胶进行热处理的方式，能够让它呈现出不同的特性。现在我们实际上期望很快能利用明胶 3D 打印出肌肉纤维，”斯科夫说道，她称这一发现是个幸运的巧合。尤其是考虑到明胶实际上是无偿的。然而，可能既费钱又耗时的是开发最终会进入消费者衣柜的产品设计。

“无论您是编织还是针织，您使用的图案以及您将肌肉结构与哪种织物相结合——这一切均会影响人造肌肉的成效，”斯科夫解释说。

所以，有关编织和针织图案的书籍已经出现在她的书架上，她与研究小组的其他成员一道，在探寻最佳产品设计的过程中，对组合图案和缝纫结构进行了仔细研究。

“就如同在人体内部，肌肉结构的组合方式会对其运动方式产生影响。”斯科夫解释道：“为人工肌肉提供最优的运动自由度是很重要的。”

最近，斯科夫团队凭借‘小中见大’的能力在加利福尼亚州的 SPIE 智能结构无损检测会议上斩获第一名——这是弹性体行业同类会议中规模最大的。部分认可在于研究人员预测他们的工作可能具备巨大的社会价值。

“我们觉得最终的解决方案是一种‘支持套装’，首先针对的是老年人，他们通过获取额外的力量能够在家中更好地应对，所需的家庭帮助也更少。但斯科夫说，我们也看到，该解决方案将能够吸引更多女性到体力劳动繁重的工作场所工作，否则这会成为一个障碍。”

她设想最终的解决方案会是一件能让人想起潜水服或者厚运动衫的衬衫。在袖子里，人造肌肉能确保当你打开电源时，比如通过 iPhone 操作，手臂会放下；当你关闭电源时，手臂会再次抬起。

然而，研究人员说不出这件衬衫还要多久才能在商店上架出售。

尝试新的想法大概会耗费一些时间。

比如说，在斯科夫的办公室里，有个来自健康食品店的袋子，里面装的全是胶原蛋白粉。

虽然大多数人可能觉得这是一种能减少皱纹的美容产品，可斯科夫却觉得这是一种蛋白质，有可能给她的研究增添新的力量。