电机或电磁铁经常由于太大或太重而无法集成到技术组件中。据外媒报道，由德国萨尔大学（Saarland University）和萨尔布吕肯（Saarbrücken）机电一体化和自动化技术中心（ZeMA）的Stefan Seelecke教授和Paul Motzki教授领导的研究团队使用由镍钛合金制成的人造肌肉开发出微型驱动器，可以帮助节省空间、重量和能源。该形状记忆驱动器的直径为300-400微米，超轻且非常节能，可用于高度受限但需要更大空间的应用。
图片来源：萨尔大学
在当今世界，越来越多的技术必须安装到小空间中，例如汽车、飞机及其他机器和设备内部的空间愈显珍贵。整体重量是另一个重要的考虑因素。车辆越轻，所需燃料越少，而对于电动车辆而言，电池的续航时间越长。而萨尔大学开发的新型技术有助于使组件更小、更轻，并消耗更少的能源。
萨尔布吕肯的科学家们正在利用智能材料的特性来为驱动部件提供人造肌肉。这些组件可用于所有必须旋转，或必须在狭小空间内安装开关的地方。事实上，这些组件可以提供超大扭矩和大角度旋转运动。
超细电线会像真正的肌肉纤维一样收缩或松弛，具体取决于电流是否流动。Stefan Seelecke表示：“镍钛合金就是所谓的形状记忆材料。在晶格层面，该材料可以存在于可以相互转化的两相中。当材料处于一相时，它会‘记住’另一相的晶格结构，并在温度变化时转变为该结构。”
如果电流流过由镍钛制成的电线，材料会升温，导致其采用不同的晶体结构，从而使电线变短。当电流被切断时，电线会冷却下来并恢复到原来的长度。研究团队创建出这些精细的形状记忆线束，就像自然界中的肌肉纤维被分组为纤维束一样。
Paul Motzki表示：“拥有的电线越多，表面积就越大，散热的速度就越快，这意味着收缩后的松弛速度越快。”
工程师们可以控制这些人造肌肉的运动，使它们像真正的肌肉纤维一样收缩和放松。由于不需要额外的传感器，这些驱动系统节省了空间和能源。
Paul Motzki表示：“电线改变形状时，电阻也会改变。我们可以为每个变形分配精确的电阻值，从而可以提取感官数据。”研究工程师们使用这些测量值对精确的运动序列进行建模和编程。
然后，工程师们使用这些可精确控制的人造肌肉以模块化方式构建组件，使设计适应每个特定应用的需求。例如，如果想让某个东西旋转，工程师会让电线收缩并拉动齿轮。与真正的肌肉一样，工程师们利用两块反向运动的肌肉。
Paul Motzki解释道：“我们将形状记忆线部署在激动剂（agonist）和拮抗剂配对中，它们像屈肌和伸肌一样协同工作，因此可以在两个方向上进行旋转。当线收缩时，杠杆将线性收缩转换为相应的旋转角度。杠杆越短，旋转角度越大。我们已经开发出一种获得专利的齿轮齿条机构，可以将直线运动转换为旋转运动。”
该技术还具有可扩展性，因此也可以制造更大的技术组件。与内燃机或电动马达以及气动或液压系统不同，萨尔布吕肯正在开发的技术既不产生噪音也不产生废气，并且不需要软管、阀门、泵或压缩机或稀土等额外设备。
