由于客体和主体材料之间的弱相互作用或不稳定的结构变化，目前的人工肌肉一直存在驱动步长精度差和需要能量输入来维持驱动状态的问题。

近日，中科大Jiangtao Di，Qingwen Li通过在四氯铝酸盐离子和塌陷的碳纳米管之间进行可逆法拉第插入和提取反应机制，解决了上述问题。

文章要点

1）这种机制使四氯铝酸盐离子成为一个强大而动态的“锁定器”，从而实现无能量的高压捕获状态和可编程的步进驱动纱线肌肉。当断电时，即使在高达肌肉重量96000倍的负荷下，肌肉也几乎100%保持任何实现的收缩冲程。致动机制允许在可逆致动期间将行程步进的可编程控制降至 1%。

2）实验结果显示，纱线肌肉产生的等长应力（最大14.6 MPa，是骨骼肌的40倍）也是能量可自由锁定的，并且可以高精度地控制步长。重要的是，当完全充电时，肌肉储存的能量具有102 mAh g^-1的高容量，允许肌肉作为电池为二级肌肉或其他设备供电。

参考文献

Ming Ren, et al, Stepwise Artificial Yarn Muscles with Energy-Free Catch States Driven by Aluminum-Ion Insertion, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c05586

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05586