受壁虎和尺蠖启发的微型新攀爬机器人

煤油灯科技2023-03-02 00:44

壁虎令人难以置信的抓取能力和尺蠖的高效移动能力启发了一种有朝一日可以帮助医生进行手术的微型机器人。

这种新型机器人由加拿大滑铁卢大学的工程师开发,它利用紫外线和磁力在任何表面上移动,甚至可以爬上墙壁和穿过天花板,这项工作的论文发表在《 Cell Reports Physical Science.》《细胞报告物理科学》杂志上。

这是同类软体机器人中第一个不需要连接外部电源的软体机器人,能够实现远程操作,并具有多种潜在应用,如协助外科医生和搜索其他无法到达的地方。

化学工程教授Boxin Zhao博士说:“这项工作是一个整体软体机器人第一次在倒置的表面上爬,推进了最先进的软体机器人创新。”“我们对它的潜力持乐观态度,在几个不同的领域都有更多的发展。”

这款机器人由一种智能材料制成,研究人员将其命名为GeiwBot,因为启发它的生物可以在分子水平上进行改变,以模仿壁虎如何在脚上粘上和松开有力的爪。

这使得这个大约4厘米长、3毫米宽、1毫米厚的机器人能够在不连接电源的情况下爬上垂直的墙壁和天花板。

视频链接:https://youtu.be/GcMExKbNXcc

Zhao和他的研究团队使用液晶弹性体和合成粘合剂垫构建了机器人,光响应聚合物条模拟尺蠖的弯曲和拉伸运动,而两端受壁虎启发的磁铁垫可以抓地力。

“尽管仍有一些限制需要克服,但这一发展代表着将仿生和智能材料应用于软体机器人的一个重要里程碑,”滑铁卢大学纳米技术教授Zhao说。“大自然是灵感的源泉,纳米技术是应用其经验教训的一种令人兴奋的方式。”

一种不系绳的软体机器人为潜在的外科手术应用铺平了道路,通过在人体内进行远程操作,并在救援行动中感知或搜索危险或难以到达的地方。

研究人员的下一步是开发一种完全由光驱动的攀爬软体机器人,它不需要磁场,使用近红外辐射代替紫外光来提高生物相容性。


参考链接:https://techxplore.com/news/2023-02-tiny-climbing-robot-geckos-inchworms.html

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666386422005677?via%3Dihub

 

---煤油灯科技victorlamp.com编译整理---

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