&跳冷nbsp; 紗線人工肌肉可以對(duì)外界的刺激（如溫度可理、濕度、光、pH值和電等）做出靈敏的驅影慢動變形響應，在微型驅動器、柔性傳感器、軟體機器人及智能(né理謝ng)紡織品等領域表現出較好(hǎo)的應用前景。然而，議物現有紗線人工肌肉難以兼顧驅動性能(néng)、機械性能(néng)和結構的長(習生cháng)期穩定性，且往往不具備規模化生産那技能(néng)力和可擴展性，成(chéng)為制約其進(jìn)一步發慢現(fā)展和實際應用的關鍵問題。

      近期，香港城市大學(xué)及江道是南大學(xué)的研究團隊受自然界中藤蔓交互螺旋結構啟發(fā)，通過(g林門uò)多級螺旋和芯鞘結構設計，將(jiāng)低成(ch人問éng)本的粘膠纖維和滌綸紡制成(ché業朋ng)兼具快速響應、低滞後(hòu)性、大扭轉沖程河我和結構穩定的藤蔓結構紗線人工肌肉，并在此秒鐵基礎上結合紡織拓撲編織技術實現了織物人工肌肉的規模化生産，有望廣腦下泛應用于智能(néng)紡織品、軟體機器人等領域。

      研究人員通過(guò)裡草將(jiāng)低成(chéng)本的親水粘膠纖維包覆在外書農層，相對(duì)疏水的滌綸長(cháng)絲處慢現于内層，從而基于潤濕梯度和拉普拉斯力作用形成(chéng)了定向(師筆xiàng)的水傳導作用，加速了濕驅動過(guò)程的液體傳導；技短同時(shí)由于親水纖維處于包覆外層，報用有利于加快回複的放濕過(guò公聽)程，因而提升了人工肌肉的驅動沖程、功率密度和響應速率，而且借助芯鞘結構增遠妹強了結構穩定性和力學(xué)魯棒性。

      由于藤蔓結構紗線人志跳工肌肉獨特的雙級螺旋和芯鞘結構，與現有美房的單/雙螺旋紗線人工肌肉相比,突破了扭轉加撚極限，在驅動性能(né日我ng)上展示了突出的優勢。此外，藤蔓紗公車線結構人工肌肉在50次循環周期後(hòu)性能(néng)基本保持不變，展現了信月其良好(hǎo)的驅動穩定性。湖坐通過(guò)探讨不同因素影響，發(fā)現随著在頻(zhe)混紡比、粘膠纖維撚度麗時以及包纏密度的增大，紗線人工肌肉的性能(né算藍ng)均有所增強，這(zhè)對(duì)進(jìn票少)一步提升紗線人工肌肉的性能(néng)研究具有指導意義。

      通過(guò錢關)對(duì)紗線人工肌肉的多級螺旋結構進(jìn)行幾何和物理熱遠解析，研究人員闡明了各幾何參量影響驅動能(nén機船g)力的規律。此外，由于藤蔓結構紗線人工肌肉因其表面(mià麗農n)獨特的駝峰式結構産生了拉普拉斯壓力差，加快了水分的照外擴散速度，結合紗線材料親疏性誘城城發(fā)的表面(miàn)能(néng)差異共同加快了人工肌肉對麗但(duì)水分的響應速度。

      基于藤蔓紗什來線結構紗線人工肌肉的高度可擴展性，利用現代紡織技術能船電(néng)夠實現紗線人工肌肉的大規模紡西通制；將(jiāng)其進(jìn)一步拓展到(dào)生産織物人工肌肉，可實現東師人工肌肉的空間響應變形。該策略有助于推進(j民鄉ìn)纖維基人工肌肉應用于柔軟機器抓手，并為可智能(見車néng)調節個人熱濕管理織物和智能(néng司女)服裝的開(kāi)發(fā)提供了可行的方案。

      據悉，該研究成(chéng)果離照以Advanced Fiber Materi資她als“High-Performance Fasciated 們會Yarn Artificial Muscles Prepared by大公 Hierarchical Structuring and Sheath-Co商有re Coupling for Versatile Textile Actu煙木ators”為題發(fā)表在Advanced Fi話視ber Materials上。

（來源：Advanced Fiber Materials）醫關