天津大学封伟教授、王玲教授团队Matter：神奇的肌肉纤维束，剑指人工反射弧！

主要观点总结

本文介绍了人工肌肉的研究背景、发展现状及最新进展。天津大学封伟教授和王玲教授团队成功开发出具有感知-驱动-自反馈一体化功能的人工神经肌肉纤维束，并应用于触感人工手指和膝跳反射人工假肢等领域。该成果在智能织物、人形机器人、机械外骨骼和增强现实等领域具有重要理论价值和实际应用意义。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及意义

人工肌肉能够在外部刺激下经历几何或尺寸调制的反复循环，产生可逆膨胀、旋转和伸缩等运动。涉及多学科交叉，在下一代软体机器人、生物启发系统、植入式医疗强化等方面具有巨大潜力。近年来，智能人工肌肉的研究成为热点，但存在集成复杂、兼容性差、灵敏度不高、驱动和感知信号相互干扰等问题。

关键观点2: 天津大学团队的研究成果

天津大学封伟教授和王玲教授团队成功开发出具有感知-驱动-自反馈一体化功能的人工神经肌肉纤维束。该纤维束具有超快的电驱动响应速度和变形特性，不需要复杂的电子系统集成，具有高精度感知-驱动-自反馈功能，驱动信号和感知信号完全互不干扰。还应用于触感人工手指和膝跳反射人工假肢，在智能织物、人形机器人等领域具有理论价值和实际应用意义。

关键观点3: 制备方法与性能研究

团队提出一种全新的模具旋转成型纤维制备策略，用于制备具有多层核壳结构的液态金属-液晶超细纤维。系统研究了液晶纤维的驱动性能和传感性能与纤维的壁厚的关系。通过化学交联超细液晶纤维可以制备人工神经肌肉纤维束，展现出超快的响应速度、大形变率以及高输出力的特点。

关键观点4: 应用领域及前景

人工神经肌肉纤维束的应用不仅限于触感人工手指和膝跳反射人工假肢，还可应用于智能织物、人形机器人、机械外骨骼和增强现实等领域。该研究成果为开发具有内置自适应反馈功能的可植入式人工肌肉提供了全新的思路。