科幻變成現實幾乎不再是新鮮事，但時不時地，一些值得關注的科技發展也隨之而來。來自韓國，更具體地說是來自蔚山國立科學技術研究院（UNIST）的訊息，可能標誌著「軟體」機器人領域的轉捩點。 「軟體」機器人是工程學的一個分支，旨在模仿生物系統的靈活性和適應性。
一支研究團隊研發出一種新型人造肌肉，其特性令人難以置信：能夠改變其機械狀態，從柔軟靈活變為堅硬堅韌。簡單來說，它就像橡膠材料在需要時可以變成鋼鐵。這項消息由該大學自行發布，基於威利出版公司發表的一篇科學論文。
克服傳統機器人的局限性
迄今為止，人造肌肉一直面臨著根本性的權衡：要么靈活但力量薄弱，要么強大但僵硬。這項限制一直阻礙著它們的大規模實際應用。擁有柔性肌肉的機器人可以靈活移動，但無法舉起重物。相反，強大的機器人缺乏與複雜環境或人類安全互動所需的靈活性。這是一個重大的困境，迫使業界不得不尋找一些從未完全令人滿意的妥協方案。
Hoon Eui教授的團隊似乎打破了這種模式。他們研發的新型複合肌肉重量僅1.25克，能夠在重負荷下變硬，確保結構完整性，然後再次變軟，達到靈活收縮。
其創新之處在於雙晶格聚合物網絡，該網絡將共價化學鍵（用於增強強度）與可透過熱刺激激活和失活的物理相互作用（用於增強柔韌性）相結合。磁性微粒也嵌入材料內部，可透過外部磁場實現精確的運動控制。
人工肌肉的工作原理 – UNIST 新聞稿
記錄表演
這種材料的能力非凡，遠遠超越了人類的肌肉。我們來看一些數據：
- 承重能力：在剛性狀態下，肌肉可支撐高達5公斤的重量，約為其自身重量的4,000倍。
- 柔韌性：在柔軟狀態下，可拉伸至原長度的12倍。
- 收縮效率：收縮時變形率達86.4%，是人體肌肉的兩倍以上。
- 工作密度：它表示工作密度（單位體積的能量）為 1,150 kJ/m³，比人體肌肉組織高 30 倍。
“這項研究克服了傳統人造肌肉要么彈性大但強度低，要么強度大但僵硬的根本限制，”鄭教授評論道， “我們的複合材料可以兼具這兩種特性，為更多功能的軟體機器人、可穿戴設備和更直觀的人機界面打開了大門。”
未來的應用場景不難想：擁有類似人類功能的先進義肢、能夠在複雜危險環境中行動自如的敏捷機器人，以及能夠動態適應用戶動作和需求的外骨骼或穿戴式裝置。如果這些技術能夠真正實現其潛力，將徹底改變我們與機器的互動方式。
問答
1. 與以往的人造肌肉相比，這種人造肌肉的真正創新之處是什麼？真正的創新在於克服了強度與柔軟度之間的矛盾。以往的模型不是強度高但剛性強，就是柔韌性強但強度低。這種新材料得益於特殊的聚合物網絡和磁性微粒，可以改變狀態：它可以變硬以舉起巨大的重量（高達自身重量的4000倍），也可以變軟以具有極大的靈活性進行收縮和伸展。正是這種雙重特性使其成為軟體機器人領域的革命性產品。
2. 這項技術的首批實際應用可能是什麼？首批應用很可能出現在先進的醫療義肢領域，在該領域，力量和靈活性的結合對於複製人類肢體的功能至關重要。其他前景廣闊的領域包括用於在具有挑戰性的環境中探索的機器人技術，在這些環境中，機器人必須既敏捷又堅固；以及用於協助行動不便人士或增強人類在工作場所能力的可穿戴設備（外骨骼）。
3. 大規模生產這些人造肌肉是否有任何障礙？本文並未詳細介紹製造工藝，但與任何實驗室技術一樣，其挑戰在於如何擴大規模，實現高效且經濟的工業化生產。有必要測試該材料在實際條件下的長期耐久性、其對反覆硬化和軟化循環的耐受性，以及磁場控制的可靠性。克服這些工程障礙對於推動這項技術走出實驗室至關重要。
文章「 來自韓國的人造肌肉比自身強度高 4,000 倍。機器人技術正在改變它的皮膚」來自Scenari Economici 。
這是在 Tue, 14 Oct 2025 14:00:40 +0000 在 https://scenarieconomici.it/dalla-corea-un-muscolo-artificiale-4000-volte-piu-forte-di-se-stesso-la-robotica-cambia-pelle/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。