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能全地形越野的软体机器人 拥有多种功能的软体机器人 酷似泡泡胶的软体机器人

(资料图片)

能全地形越野的软体机器人

近日，中国科学院研究团队基于智能变形水凝胶，制作了一款能全地形越野的软体机器人。相关成果已发表于《科学研究》杂志。

科研人员受到尺蠖爬行方式的启发，根据智能变形水凝胶能在外界刺激下将自身化学能转化为机械能，同时伴随体积及形态转变的特性，研制出这款软体机器人。该机器人采用复合水凝胶结构，里层为一种凝胶“海绵”，外面包裹着水凝胶，大大提高了变形可控性。研究人员将制备好的双层水凝胶切断并重新排序组装，获得了更多的自由度和变形策略，同时采用卯榫锚定模式，使其具有强大的越野能力。

据研究人员介绍，该机器人能作为“马达电机”来移动比自身大几倍的货物。在组装多个水凝胶电机后，可运送货物越过复杂的地形。该策略有利于软体机器人的设计和制造，在可变形材料、货物转移和信号装置等相关领域有很大的应用前景。

拥有多种功能的软体机器人

前不久，《科学进展》杂志刊文称，北京理工大学研究团队设计了一种拥有多种功能的水凝胶微机器人。该机器人集成了不同形变模块和功能，兼具磁驱动、封闭空间显影反馈、靶向作业等功能。

自然界生物为适应复杂环境，进化出了多种功能模块。受此启发，研究人员开发出了一款兼具多种成分与复合功能的水凝胶微机器人。该机器人的本体为条状结构，研究人员将其划分为不同模块区域，不同模块搭载了不同的物质，从而兼具多种功能。通过赋予该机器人不同模块特定的形变模式，利用磁驱动模仿毛虫蠕动、鱼类摆尾，可实现运输、投递、移植、回收、降解等多序列复杂任务，大大增加了其功能性。

据研究人员介绍，这种机器人为癌症等重大疾病的治疗提供了新思路，未来或将在个性化靶向医疗中发挥重要作用。

酷似泡泡胶的软体机器人

近期，美国北卡罗来纳州立大学科研人员开发出了一种长相酷似泡泡胶的机器人，相关成果发表于《软物质》期刊。

研究人员受到吹泡泡的启发，将液态金属和水凝胶结合在一起，施加电压后，水凝胶中的水会生成氢气，使水凝胶鼓起泡泡。通过控制并预测泡泡的大小，从而实现不同的运动。该机器人克服了大多数软体机器人需背负沉重机械泵的弊端，将水凝胶里的水直接通过电化学反应产生气泡，并且具备一定的连续运行能力。此外，去除电压输入后，“电气泡”能保持60%的体积超过6小时。根据不同的运动需求，它能在几秒内膨胀和收缩。

据称，该机器人能用来制造各种无系绳和电动控制的软设备，由于其材料的特殊性，还可以在水下操作。（本期观察：宋美洋 李欣衍 许兰巧）