據(jù)Science網(wǎng)站4月18日報道，斯坦福大學華裔女科學家鮑哲楠率領研究團隊在彈性纖維研究上取得突破，開發(fā)出的人造肌肉不但伸縮性十足，還擁有極強的自我修復能力。

人造肌肉由高分子聚合物鏈條纏繞而成。鏈條中含有硅、氧、氮、碳等多種原子，還有鐵鹽。鐵原子通過化學鍵和氧、氮原子相互連接，確保鏈條能夠拉伸，卻不容易被拉斷。

人造肌肉的形狀發(fā)生改變時，鏈條內(nèi)部聯(lián)系也會隨著拉伸、變形，甚至破壞、重組。但是，人造肌肉拉伸完畢，恢復原狀的時候，鏈條內(nèi)部聯(lián)系就跟著恢復本來模樣，重獲最初的強度和彈性。

說完了拉伸效果，就談談神奇的自我修復功能。如果有人在人造肌肉上戳一個洞，破洞兩側的鐵原子就會和氮、氧原子相互吸引，重新建立化學鍵，在72小時之內(nèi)自動把破洞補上。

即便人造肌肉被切成兩半，只要把斷口對準，放在一起，它甚至能自動重新連接起來——這同樣要歸功于化學鍵。即便是在攝氏零下20度的低溫中，用這個方法重新接上的“人造肌肉”仍然能恢復其90%的伸縮性。

人造肌肉和真正的肌肉之間存在一定差距。在通電情況下，它的長度能迅速伸長2%；相對而言，自然肌肉通了電，長度可以拉伸45倍或者縮短40%，而且之后還能恢復原樣。

鮑哲楠表示，本項研究的主要目的是探索研發(fā)規(guī)則，為開發(fā)可伸縮、可自愈材料提供指導；而人造肌肉只是其潛在應用中的一種。學者把這種彈性纖維命名為“Fe-Hpdca-PDMS”。有關研究成果已經(jīng)在《自然化學》上發(fā)表。

鮑哲楠生長于中國南京，畢業(yè)于南京大學，后移民美國。2015年，鮑哲楠還被《自然》評為全球十大科學人物之一。

人造肌肉的概念幾十年前就已出現(xiàn)。研究人員嘗試了納米管、陶瓷、金屬合金等多種材料，未有重大突破。2000年，科學家發(fā)現(xiàn)，彈性纖維通電之后能夠伸長3倍，卻不具備自我修復功能。此后，科學家雖然在自我修復上花了不少功夫，卻在強度和彈性上遭遇短板，無法制造高質量的人造肌肉。在此背景之下，鮑哲楠的研究可謂意義非凡。

克萊姆森大學的高分子聚合物專家馬雷克？烏爾班評論說，鮑哲楠團隊有關聚合材料的研究非常有趣，難度極大，并且擁有相當廣闊的實用前景。這種彈性纖維擁有伸縮性、彈性，可以拿來制造人造肌肉，顯著改善假肢功能。它通電可以伸縮，能用來制造壓力感應裝置。它遭遇破壞能夠自我修復，將來還能在太空探索中一展拳腳，因為在太空中修復探測器的難度相當大。