一、 基本概念
(圖片來源：PPT新聞)
模擬人類肌肉作動的材料、裝置都稱統稱為人造肌肉，而它可以透過外部的刺激使人造肌肉進行動作，而這種動作通常分為三種類型，分別是收縮、膨脹、旋轉。
這三種動作是可逆的，也就是可重複激發的，這樣的特性使之比起傳統的馬達與氣動裝置更加靈敏、多工性，雖說如此但人造肌肉依然處於新興產業，真正能應用的相當有限，但不可忽視其在醫療與工業上的潛力無窮。
順帶一提馬達與氣動裝置並不能稱為人造肌肉，因為其在作動時需要多種部件同時作動才能達到上述的三種動作類型。
二、 驅動與控制
(圖片來源：國家地理雜誌)
目前較為常見的三種驅動方式如下：
1. 電場驅動：
這種驅動方式通常是產生一個電場，透過電活性聚合物的材料達成作動，然而這種驅動方式是可以彎曲的，但扭距的動能低下，使這類型的人造肌肉限制很大，難以廣泛應用。
2. 電力驅動：
這種驅動方式通常是運用銀製尼龍的材料，而這種類型的外型會呈現一種螺旋狀的聚合物，而這種外型加上這樣的材料使之有一定的伸縮性與韌性，當材料通電時，材料本身會作為電阻的存在，將電能轉為熱能，進而使之達到收縮的作動。
3. 氣動驅動：
這種驅動的材料比前兩者便宜許多，它是通過用加壓空氣填充氣囊而膨脹作動，這種氣囊通常是圓柱體的編織氣囊，而且值得一提的是它的材質就如同我們一般吃洋芋片的包裝袋，但其更具韌性。
如上三種驅動方式，都是通過電壓控制、電活性聚合物控制、氣動控制和熱控制這些手段達到作動，而這些控制方式也是目前人造肌肉最常使用的方式。
三、 現實應用的難題
(圖片來源：wiki)
如今人造肌肉大多的難題，不外乎就是太重、反應速度慢，這兩點就使這些技術難以融入現實社會。
舉一個我個人比較有興趣的應用，動力衣，你可以想像成鋼鐵人那樣的動力裝甲，而這種概念的產品早在1960年就在美國被發明出來，名為Hardiman。
Hardiman可以使穿戴者輕鬆地舉起 150 公斤的物品宛如舉起 6公斤那般輕鬆，然而這套動力裝甲卻重達 680 公斤，重還不打緊最大的硬傷還是反應速度極慢，每秒只能行進 0.76公尺。
而造成如此緩慢的問題，簡單來說就是因為這套裝甲分為兩層，內層就是使用者的，而外層就是外骨骼動力裝甲，而內層的動作傳達至外層，首先是傳遞速度，再者就是反應速度，在兩者都緩慢的情況下就造就整套裝甲及其緩慢的結果。
(圖片來源：流動日報)
近年的動力衣，以日本人的研發最為發達，在我看來日本人真的對這種類似機械人或是動力裝甲相當的情有獨鍾，不過或許這就是他們深受鋼彈這部熱血動漫的影響所造成的特殊情愫吧。
四、 全新發現
(圖片來源：新浪)
麻省理工學院的團隊發現了一種全新的靈感，而靈感的源頭居然來自一種蔬菜，那就是黃瓜，黃瓜有個卷鬚的特殊構造，它的功能便是幫助黃瓜攀爬到光照適中的地方，以利於成長。
而這細細捲捲的卷鬚居然能拉動比之大上數倍的本體並且支撐，這令研究人員震驚更令他們有了全新的思維，後來研究人員分析其結構，便開發出類似黃瓜卷鬚的人造肌肉纖維。
這項產品不但體積小、重量輕，甚至其造價都是極度便宜的，每公尺只要兩元台幣，這對於昂貴的醫療器材、機械人設備而言無疑是一大福音。
五、 伸屈自如
(圖片來源：科技新報)
這項產品是簡單的熱漲冷縮的原理進行作動，也就是所謂的熱控制，它是由兩種不同熱膨脹係數的纖維組合而成，當纖維因溫度變化膨脹時，兩種材料的互相牽制下便會自然形成一種緊密的結構，進而產生強大的拉力。
據測試結果來看它的韌性應該是相當好的，在常溫下可以連續伸縮一萬次，而韌性依舊如初，不過尚未試過高溫和低溫的可靠性試驗，因此在此不能斷言其是否真的韌性很高。
而最令人驚豔的是在測試中發現，它單根的最大承受力可以達到自身重量的 650 倍，雖然它本身重量極輕，但只要多幾根交纏在一起，如同人的肌肉般，就能承受更大的重量，因此它承重量更是讓許多廠商升起濃濃的興趣。
據研究人員表示，這項產品的反應速度遠快於目前市面上的所有人造肌肉，那麼這項產品可是有著韌性好、質地輕、體積小、承重量大、反應速度高，五個強勢的優點，讓人毫不懷疑這就是人造肌肉纖維的唯一王者。
六、 值得探究
(圖片來源：鋼鐵人劇照)
這項全新的發明提供後人近乎無限的可能性，因為只要不同的熱膨脹率的材料結合在一起，就有可能創造出更強更好用的人造肌肉纖維。
它不僅是個發明更是個先鋒，讓人們開始在這廣闊且組合無盡的材料世界中，尋找並創造出為因應不同環境場合的人造肌肉，這也說明了這種發明的泛用性之高，這一點才是最值得讚嘆的。
雖然這種材料跟我想像中的鋼鐵人差異很大，但誰知道在不遠未來是不是就會有人找到某幾種金屬組合後，搞不好也能有類似的功能呢？真想親眼看看鋼鐵裝被人復刻出來的樣子。
最後感謝大家的觀看，希望你能知道，科技突飛猛進的當下，我們更應該明白自己的定位，切勿被科技的絢麗也遺失了自己。
說到人造肌肉或許大家只會想到醫療方面，但其實更泛用的地方卻是工業甚至是軍事，而醫療往往只是附帶的延伸產品，財富與武力難道真的是人類的天性？
創作內容
心情散文 (100)