螺旋状植物具有向性,能够对自然刺激作出反应,将这种螺旋形状仿生到人造肌肉中已非常流行。然而,形状模仿的执行器仅对人工提供的刺激作出反应,它们不能适应变化的自然条件,因此不适合需要按需自主操作的实际应用。本文展示了由分层图案螺旋缠绕纱线制成的新型人造肌肉,这些纱线可自适应环境湿度和温度变化。与形状模仿的人造肌肉不同,采用了独特的微结构仿生方法,其中肌肉纱线可以使用类似植物的微结构记忆将螺旋植物的向水性和向热性有效地复制到其微纤维水平。当纱线的单个微丝嵌入水凝胶并进一步扭成线圈状的分层结构时,可以获得快速运动的大冲程。所开发的人工肌肉提供了约 5.2% s − 1 的平均驱动速度
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