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幾十年來，研究人員一直在開發聚合物和其他材料，他們希望有一天能夠用這些材料來製造人造肌肉，當給予電荷時，這些肌肉可以比今天使用的液壓系統和電動機更廉價、更有效地模擬真實肌肉。德克薩斯大學達拉斯分校艾倫·G·麥克迪爾米德奈米技術研究所的一組科學家在今天的科學雜誌上報告說，他們已經展示了一種新型的人造肌肉，它幾乎完全由碳奈米管組成，可以在極低的溫度下工作，這會導致其他人工肌肉系統凍結，並且在極高的溫度下工作，這會導致其他肌肉系統分解。
研究合著者兼研究所主任、化學教授雷·鮑曼說，這種輕便、低密度的人造肌肉能夠承受液氮（-321華氏度或-196攝氏度）和鐵熔點（2,800華氏度或1,538攝氏度）之間的溫度，可以用於移動關節、手臂以及太空、航空航天和行星探測結構的其它元件，在這些地方，惡劣的環境禁止使用任何其他型別的驅動材料。
雖然人造肌肉通常以與動物肌肉相同的原理執行，但碳奈米管人造肌肉不太可能用於假肢或替代組織。“用於驅動的高電壓消除了組織替代的可能性，”鮑曼說，並補充說，假肢不需要新材料所具有的快速響應速度或承受極端溫度的能力。他補充說，其他型別的人造肌肉，特別是那些將燃料的化學能轉化為機械能的人造肌肉，更適合假肢。
新型人造肌肉實際上是一種透明的“氣凝膠”薄片（之所以如此稱呼，是因為薄片中的大部分體積是空氣或真空）。氣凝膠由貫穿材料的排列的碳奈米管組成：鮑曼說，當試圖在奈米管排列的同一方向上拉伸薄片時，該薄片的“比強度”（強度除以密度）超過了最強的鋼板。然而，當橫向拉動時，材料更容易拉伸。“無論是否充電，這種材料都具有這些特性，”他補充道。
“雷小組的主要目標是研究不同的材料，看看他們是否可以從中獲得運動和力，然後再看看他們能將其推到多遠，”溫哥華不列顛哥倫比亞大學電氣和計算機工程副教授約翰·馬登說。
當施加正電壓時，最初生產時約 20 微米（一微米等於約 4000 萬分之一英寸）厚，並且在變得更緻密時約 50 奈米（一奈米等於 400 億分之一英寸）厚的氣凝膠薄片可以膨脹至其原始尺寸的三倍（任何超過此限度都會損壞材料），並在斷電時縮小回其原始尺寸。這種膨脹來自碳奈米管在對材料施加電力時產生的排斥力（將它們推得更遠）。該團隊“創造了一種其他人沒有創造過的材料，”馬登說，他在一篇與該研究相關的科學文章中寫到了這項研究。“它不僅輕便，而且在一個方向上非常堅固，但在另一個方向上幾乎沒有剛度。我從未見過在方向之間有如此大差異的東西。”
由於奈米管垂直於其排列方向衍射光，因此改變氣凝膠薄片的密度，然後將其凍結在此形狀中的能力可以用於改進“用於有機發光顯示器、太陽能電池、離子束電荷剝離和冷電子場發射的奈米管電極”，根據科學報告。
從長遠來看，人造肌肉的耐溫特性可能在探索其他行星時證明有用。“如果您想在航天器在太空中低溫旅行時改變用於為航天器供電的太陽能電池的方向，您可能需要它，”鮑曼說。此外，使用氣凝膠製成的人造肌肉而不是鋼製成的液壓系統或馬達的衛星、探測漫遊器或航天器會輕得多，並且發射到太空所需的能量更少。“對於您想要最大限度地減輕重量的應用，”他說，“氣凝膠會做得很好。”
然而，對於地球上的建築物來說，該材料的低密度優勢較小，因為例如，要完成建築物中鋼樑的工作需要大量氣凝膠。“[由氣凝膠製成的]梁可能更輕，”馬登說，“但它必須大得多。”
鮑曼的例子是人造肌肉的最新例子；其他幾種型別的人造肌肉已經研究多年。SRI International和日本的Hyper Drive公司在12月份在加利福尼亞州聖克魯斯海岸測試了一種聯合開發的、安裝在浮標上的、以海浪為動力的發電機，該發電機使用了內部的類似手風琴的裝置，由電活性聚合物人造肌肉（EPAM）製成，以產生轉化為電能的機械能。在2005年，高中生潘娜·費爾森（當時17歲）在掰手腕比賽中擊敗了三個不同的人工肌肉機器人手臂。新墨西哥州環境機器人公司（ERI）製造的機器人手臂表現最好，堅持了26秒，而來自弗吉尼亞理工學院和瑞士聯邦技術研究所的材料測試與研究實驗室的手臂則在不到四秒的時間內就輸掉了比賽。