在模仿人类四肢、需要抓取脆弱的物体时,软体机器人是最好的选择。但软体机器人的“皮肤”很脆弱,一个小小的切口就有可能让它报废。比利时布鲁塞尔自由大学(Vrije
Universiteit,VUB)的材料学家发明了一种新材料,可让机器人的“伤口”像金刚狼一样自动愈合。 软体机器人是一个正在扩展的新兴领域。其主要目标是建造由易变形、可塑造的材料所包裹的智能机器。拥有这种“柔软”皮肤的机器人在需要精准压力感测的环境中有着十分大的优势。比如可以更好地吸收震动和撞击,更适用于移动患者或儿童等人机互动应用等等。而自我治愈能力算是该领域中最大的挑战之一。这是因为在无法自我治愈的情况下,软体机器人很容易受到损伤。尖锐的物体可以轻松地切开它们的外皮,大幅度减少甚至抵消其皮肤的效果,因此产生昂贵的修理费用和漫长的停工时间。 The thermoreversible network formed by the DA cross-links(来源:Science Robotics) VUB的材料学家发明的这种可自我修复的软体机器人由基于Diels-Alder反应的自修复柔性聚合物材料制成的。在加热状态下(80摄氏度),该聚合物团聚的分子键合力降低,材料回复到初始的立方体结构。而当热量移除时(25摄氏度),分子键重新恢复。在大约1小时的时间里,材料可以完成自修复。冷却24小时后,材料几乎完全修复(恢复程度为 98%—99%),仅能看到一处微小的“伤疤”,并仍能像原来那样抓取物体或弯曲。这种机器人可以承受切割和刺伤,而一旦修复,性能几乎可以恢复如初。而且,这种材料可以做到高效率回收,其溶于三氯甲烷(氯仿)后的回收率高达 81%。 SH cycle of DA polymers(来源:Science Robotics) 由柔性聚合物材料制造的软体机器人非常灵活性,它们可以被用于各种各样的应用,比如,在易碎品的流水线上工作或者执行微创手术。不过,英国前情报官约翰·巴塞特(John Bassett)说该技术的进一步发展听起来像科幻小说,因为这项技术可能让终结者一样的战争机器人登上战场。它们可以自修复其在战斗中所受的伤害,然后继续执行任务。巴塞特预测最晚在2030年,拥有自愈合能力的机器人将成为现实。 论文链接:http://robotics./content/2/9/eaan4268 了解更多最全、最新论文快讯 登录CBG官网(www.chembeango.com) 下载ChemBeanGo APP CBG资讯 ∣知识就是力量 |
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