“人工肌肉”比纸薄治肌萎缩一贴灵

医疗器械 2015-10-16 14:19 来源：科技日报

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手机大小的薄膜贴在肌肉萎缩的手臂上，就可以让手臂的功能恢复自如。10月12日，在第九届全国暨华人有机分子和聚合物发光学术会议上，加州大学洛杉矶分校裴启兵教授介绍了“人工肌肉”这一新型高分子材料，能够替代人体病变的肌肉，实现相应的机能。

一种合成的弹性高分子材料，加上一个导电的纳米涂层，就是一层只有几十微米的薄膜。薄膜可以叠加或者卷绕成类似手指、气阀等形状，这就是裴启兵研究的“人工肌肉”。人体如果有部位肌肉发生病变，贴上或者植入“人工肌肉”，就可以替代病变肌肉进行工作。

“人体发出一个信号，薄膜采集到这些信号，通过上面的纳米涂层，把电传遍薄膜。薄膜在电的作用下实现变形，就能够代替病变肌肉动起来，和人体肌肉工作的原理一样。”裴启兵教授介绍道。

现在常见的一种胃病是胃反酸，胃部与肠道之间的肌肉松弛，导致胃部无法正常闭合。“把高分子材料做成一个环，植入在肠胃之间的肌肉上，就可以在电的控制下实现胃的正常闭合。”裴启兵说。研究发现，实现“人工肌肉”的控制有两种方式，一是通过收集人体发出的电信号控制肌肉收缩，二是通过体外电流进行控制。

这种高分子材料还可以用来制成仿真机器人和义肢。与传统机器人义肢相比，高分子材料制成的机器人和义肢更加轻便灵活，效率也更高。裴启兵表示，这种新型高分子材料在应用上的研究还在开发中，一些相关器件还处于实验室研发阶段。

除了人工肌肉的研发外，裴启兵的研究团队还致力于柔性电子设备的开发。

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