科学家们已经创造出薄而有弹性的瓶刷聚合物薄膜，它可以在比目前可用材料低得多的电压下充当人造肌肉，从而有可能使它们用于更安全的医疗设备和人造器官。

无论是扭动脚趾还是举起杂货，身体的肌肉都会平稳地扩张和收缩。一些聚合物可以做同样的事情——就像人造肌肉一样——但只有在受到危险的高电压刺激时。现在，ACS Applied Materials & Interfaces的研究人员报告了一系列薄而有弹性的薄膜，这些薄膜可以响应显着降低的电荷。这些材料代表了人造肌肉迈出的一步，有朝一日可以在医疗设备中安全运行。

人造肌肉可能成为可移动的软机器人植入物和功能性人造器官的关键组成部分。电活性弹性体，如瓶刷聚合物，是用于此目的的有吸引力的材料，因为它们开始时柔软但在拉伸时变硬。并且它们在充电时可以改变形状。然而，目前可用的洗瓶刷聚合物薄膜只能在超过 4,000 V 的电压下移动，这超过了美国职业安全与健康管理局规定的安全最大值 50 V。将这些薄膜的厚度减少到 100 µm 以下可以降低所需的电压，但对于洗瓶刷聚合物而言，这尚未成功。因此，Dorina Opris 及其同事希望找到一种生产更薄薄膜的简单方法。

研究人员通过使降冰片烯接枝的聚二甲基硅氧烷大分子单体发生反应并通过紫外线交联产物，合成了一套洗瓶刷聚合物。一种 60 µm 厚的材料是电活性最强的，比之前报道的弹性体膨胀得更多，工作电压为 1,000 V。用这种材料制成的圆形致动器在降解前膨胀和收缩超过 10,000 次。

在另一组实验中，研究人员将极性侧链引入聚合物中，并生产出对低至 800 V 的电压有反应的材料。然而，它们的膨胀程度不如该团队最具电活性的薄膜。

根据研究结果，研究人员表示，通过一些调整，这种材料有朝一日可以用于开发耐用的植入物和其他在更安全电压下工作的医疗设备。