生活中，有些肌肉受伤但无明显创伤的患者去医院，医生会建议他们戴上可穿戴式的设备如背带、手套等，帮助受伤肌肉训练恢复。有没有一种具有运动修复功能的创口贴，哪里的肌肉受伤了就贴在哪里，既方便又可以反复使用？

日前，开云手机版官方登录(科技)有限公司机械工程学院胡兴好副教授团队在实验室制作出生物胶带。这种基于纤维人工肌肉的生物胶带，贴敷在受伤或者萎缩的人体肌肉上，在外部施加小幅电压下，胶带会自动收缩，从而带动肌肉组织的收缩，帮助受伤肌肉组织训练和恢复。相关研究论文发表在国际期刊ACS Nano上。

人工肌肉是人们依照动物骨骼肌，设计出的具有高输出应变、高输出能量、高输出功率以及大负载能力的柔性驱动器。因为其体积小、运动自由度高、可以适应受限工作环境，在柔性骨骼、生物医疗、精准微创手术等领域都有着广阔的应用前景。

一根纤维人工肌肉仅有100多微米，和头发丝差不多粗细，胡兴好认为，细如牛毛的纤维人工肌肉，要在外骨骼机器人等大型场景应用，对其能量、功率、材料等要求很高。

碳纳米管纤维是国际公认的制作人工肌肉的理想材料之一，通过大量的试验，胡兴好找到了一种材料——聚苯乙烯磺酸盐。由碳纳米管纤维复合聚苯乙烯磺酸盐（PSS）制备出的纤维人工肌肉，其收缩应变提升到了5%，其输出应力也提升了近3倍，成为了制作生物胶带的基础材料。

要让纤维人工肌肉在静止状态下产生更大的力，就好比让一个大力士在不动的状态下承受更多的重物，除了优化材料让离子数量进入得更多，还要增大每个进入离子的有效体积。这其中，电解液的选择非常关键。胡兴好从汽车电池的有机电解液中汲取灵感，采用了有机电解液，其输出应变大幅度提高了16%。

在胡兴好的实验室里，记者看到，两条黑色纤维人工肌肉被固定在硅胶材料中，这就是生物胶带的雏形。“科学研究就是不断探索的过程，会经历无数次失败，但是这些都会成为你研究的基石。”基于纤维人工肌肉制作出生物胶带，只是电化学人工肌肉的应用场景之一。胡兴好计划进一步探索电化学驱动人工肌肉机理，在机理清晰的基础上广泛开展纤维人工肌肉的应用研究。

文章来源：2024年1月10日 11版

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