無論你鍛煉到什么程度，人類肌肉的力量極限依然難以突破。好消息是，有關人造肌肉的研究，已經遠遠地將大自然拋在了身后。 據悉，伊利諾伊大學機械科學與工程系（MechSE）的研究人員們，已經開發出了一種由碳纖維和橡膠制成的人造肌肉，且其能夠承受12000倍于自身的質量。其實一開始的時候，MechSE團隊只想著搗鼓出一種更強勁、更實用的新設計。

研究人員 Caterina Lamuta 和 Sameh Tawfick

有鑒于此，他們從碳纖維開始著手，畢竟這是一種肥強強韌、但質量極輕的材料。為了讓它更易于發生形變，研究人員還將它和聚二甲基硅氧烷（PDMS）橡膠混合了一起，然后扭曲成螺旋狀。

論文作者之一的 Sameh Tawfick 表示：卷曲的肌肉是最近用尼龍線發明來的，它們可以施加大動作。如果可以變得更強勁，就很適合在人類輔助設備上運用。在使用碳纖維之前，我們必須了解卷肌的收縮機理。在發現了該理論之后，我們知曉了如何將碳纖維轉變成超強的肌肉。我們只是用合適的硅橡膠填充碳纖維，結果它們的表現令人印象深刻，正好達成了預期的目標。放大后的“盤繞式人造肌肉”，其實際直徑為 0.4 mm。通過在末端施加小電流來價格硅橡膠，這種人造肌肉就會發生卷曲。這會將碳纖維分開，使人造肌肉的直徑變粗、長度收縮，從而拉起附著在底部的負載。這種長時間的收縮，也可以通過將液體己烷輸送到卷曲的人造肌肉中實現。在測試中，團隊發現，即便運用了輕微的輸入電壓，也可以產生非常強的效果。以一根直徑僅 0.4mm的人造肌肉束為例，它竟然能夠將半加侖的水提升1.4 英寸（3.6 CM），平均每厘米的輸入電壓僅0.172V。換算一下，這已經是其自重的12600倍，機械應力高達60兆帕、拉伸能力超過 25%，單位做功758焦耳/千克。

研究團隊還開發了一種數學模型，以描述人造肌肉在不同參數下的性能，未來可用于設計具備特定應用屬性的人造肌肉。

另一位論文作者 Caterina Lamuta 表示：這些低成本、輕量級人造肌肉的應用范圍相當寬廣，涉及機器人、假肢、矯正器、人類輔助設備等不同領域。有關這項研究的詳情，已經發表在今日出版的《智能材料和結構》（Smart Materials and Structures）期刊上。 原標題為：《Theory of the tensile actuation of fiber reinforced coiled muscles》。