据外媒报道，得克萨斯大学达拉斯分校（The University of Texas at Dallas）的研究人员发明了新型低成本人造肌肉制造方法，有望用于机器人、舒适性调节夹克（随着周围空气变冷而隔热性能更强），以及用作机械能收集器。

（图片来源：得克萨斯大学达拉斯分校）

这项研究采用无芯轴方法来制造弹簧状热驱动聚合物肌肉。这些肌肉可以拉伸至原始长度的97%，弹性指数超过50。弹簧指数描述的是弹簧的平均直径与其构成纤维或金属丝直径的比率。相比之下，弹簧指数较小的弹簧缠绕紧密，刚度较大；而弹簧指数较高的弹簧较松散，柔韧性较强，例如斯林克弹簧玩具（Slinky toy）。

之前，通过将此类纤维或纱线缠绕在芯轴或主轴上形成线圈，Ray Baughman博士等研究人员曾制造过高弹簧指数螺旋状肌肉。他表示：“问题在于，除了在肌肉卷绕后溶解芯轴之外，没有关于制造无芯轴、大弹簧指数纱线的工艺报告，这会浪费通常用作芯轴的大直径聚合物纤维并产生废物流。”

研究负责人Mengmeng Zhang博士表示：“借助这种无芯轴方法，可以更低的成本来制造高弹簧指数纱线。当加热和冷却时，这些肌肉由于其弹簧指数大可以明显收缩和伸长。”该技术的一个应用是舒适性调节夹克，当环境温度变得太冷时，它可以自动打开大的隔热孔。

Baughman及其团队此前已将利用芯轴缠绕工艺制造的聚合物人造肌肉，授权给一家服装制造商，该制造商将该技术融入了2022年北京冬奥会美国队队员所穿的夹克中。但是，由于芯轴缠绕工艺的成本太高，这些夹克已不再进行商业化生产。

Baughman表示：“采用新无芯轴方法来制造高弹簧指数卷曲纤维，可以避免这个大问题，或许很快就能实现新型舒适性调节夹克的商业化。”

Zhang表示，这种制造方法还可以使弹簧指数沿着肌肉长度而变化。此外，研究人员还使用无芯轴法制造了高弹簧指数碳纳米管纱线，可用于收集机械能或用作自供电应变传感器。肌肉的精确扩张和收缩冲程由热量驱动，而通过施加电力或使用溶剂（或电化学方法）可以提供热量。

在无芯轴制造工艺中，首先将纤维加捻（twisted），然后与其他加捻纤维合股。在热稳定后，将它们从原始纤维中分离出来以产生线圈。在合股过程中，每根纤维都可以充当其他纤维的芯轴。研究人员已为该项技术申请了专利。