能随着温度变化而爬行的水凝胶软机器人

煤油灯科技2022-12-21 17:23

一种新型的凝胶状爬行机器人,仅靠温度变化和巧妙的设计提供动力,为软体机器人领域带来了“一种新的智能”。《科学机器人》《Science Robotics》杂志详细介绍了这项受尺蠖(尺蛾的幼虫)启发的工作。

“这看起来很简单,但这是一个没有电池、没有电线、没有任何外部电源的物体,只靠凝胶的膨胀和收缩就能移动,”资深作者、约翰霍普金斯大学化学和生物分子工程学教授David Gracias说。

“我们的研究表明,对凝胶的形状、尺寸和模式的操纵如何调整形态,以体现一种移动的智能。”

由水凝胶制成的软机器人可以在温度变化时爬行。

视频链接:https://youtu.be/PYgojk4F2Tg

现在机器人几乎完全由金属和塑料等硬质材料制成,这是推动创造适合人类生物医学进步的机器人的根本障碍。

感觉像软糖熊的水基凝胶是软体机器人领域最有前途的材料之一。研究人员之前已经证明,响应温度膨胀或收缩的凝胶可用于创建智能结构。

约翰·霍普金斯大学的团队首次展示了如何巧妙地操纵凝胶的膨胀和收缩,使机器人在平面上向前和向后移动,或者本质上让它们以波动的波浪状运动向特定方向爬行。

这种凝胶机器人是通过3D打印制作的,很容易大规模生产。Gracias预见了一系列未来的实际应用,包括在人体表面移动以输送靶向药物,它们也可以是海洋机器人,在海洋表面巡逻和监测。

凝胶机器人感觉就像软糖熊

Gracias希望训练凝胶机器人根据人类生物标志物和生物化学物质的变化来爬行,他还计划测试其他蠕虫和海洋生物的形状和形式,并希望在它们的身体上安装摄像头和传感器。


原文链接:https://techxplore.com/news/2022-12-robot-worm-temperature.html

论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.add2903


---煤油灯科技victorlamp.com翻译整理---

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