従来の繊維型人工筋肉は主に撚り加工によって材料の体積膨張を軸方向の運動に変換していますが、製造工程が複雑で、エネルギー密度が低く、応答速度が遅いという問題が一般的にあります。これらの課題を突破するために、撚り加工を必要とせず高性能駆動を実現できる新規繊維材料の開発が現在の柔軟駆動分野における重要な研究方向となっています。これに基づき、当研究グループおよび同業者は、放射状ナノシート配向を有するチタン炭化物(Ti₃C₂T_x)ナノシート(MXene)/セルロースナノファイバー(CNFs)複合繊維人工筋肉(MFAMs)の構造設計、製造方法、駆動機構について体系的に解説しました。MXeneナノシートの放射状配向を構築することで、水素結合ネットワークの放射状整列機構を構築し、従来の繊維型人工筋肉が撚り加工に依存して駆動を実現している制約を突破しました。本論文はまず人工筋肉の製造方法の発展背景と駆動方式を紹介し、続いてMFAMsの構造設計、多刺激応答および潜在的応用について重点的に述べ、人工筋肉の将来の研究方向について簡潔にまとめ展望しています。

MXeneナノシート; 複合繊維; 放射状配向; 水素結合ネットワーク; 人工筋肉