生物混合致动器：东京大学骨骼肌电极研究

东京大学研究团队研发了一种可嵌入骨骼肌组织的柱状电极，实现对目标肌肉的强化收缩，同时确保距离目标肌肉4毫米远的邻近组织不受影响。研究团队通过使用有限元方法（FEM）模拟来建立选择性模型，将肌肉组织内电场强度的体积积分（VIE）与不同电脉冲幅值下的实际收缩距离相关联。研究中的柱状电极是由柱状金属阵列和底座封装而成。在实验中，研究团队利用高精度3D打印技术制备了微柱阵列模具以及底座（内部含有流道）。其中微柱阵列模具结合PDMS翻模技术得到柱状电极模具（PDMS cap），再与底座组装后，采用真空填充方法注入低熔点合金，最终成功制备了柱状电极。实验证实，柱状电极在实现收缩距离和选择性方面，优于传统的金棒电极。此外，模拟得到的选择性指数与实验数据相吻合，这进一步表明了柱状电极在高效且选择性地刺激生物混合执行器方面具有显著潜力。