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MIT 制造出柔軟的機(jī)器人,可以在水中隱身遁形

2017-02-10 07:00 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:MIT 來源:MIT
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最近,麻省理工的科學(xué)家們受一種叫玻璃鰻的魚啟發(fā),制造出了可以在水中隱匿蹤跡的柔軟機(jī)器人,論文上周發(fā)表在《自然通訊》雜志上。...

  最近,麻省理工的科學(xué)家們受一種叫玻璃鰻的魚啟發(fā),制造出了可以在水中隱匿蹤跡的柔軟機(jī)器人,論文上周發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

  這種機(jī)器人由水凝膠制成,90% 的成分都是水,顏色透明,在水下幾乎難以察覺。

  通常的水凝膠比較脆弱,無法穩(wěn)定成型。而以往柔軟的機(jī)器人常由硅樹脂制成,在水下很容易看到。MIT 的科學(xué)家們這次找到了一種新的化學(xué)配方,讓水凝膠經(jīng)紫外線處理后,韌性更強(qiáng)但仍然保持柔軟。

  使用 3D 打印和激光切割技術(shù),科學(xué)家們用水凝膠組裝出了一支奪魂抓魚機(jī)器爪、一條疾風(fēng)掃浪機(jī)器腿,還有一條會搖尾巴的機(jī)器魚。

  采用水泵驅(qū)動的機(jī)器人,比起簡單滲透作用驅(qū)動的水凝膠速度大幅提升。
  這些機(jī)器人通過水泵控制。因?yàn)槊芏扰c水接近,這種機(jī)器人可以在水中漂浮,無需復(fù)雜的液壓裝置和電動機(jī)進(jìn)行控制。注射器以特定間隔將水泵入機(jī)器內(nèi)的通道,使得機(jī)器伸展、蜷縮和游動。相對比較落后的水凝膠機(jī)器人,它們的運(yùn)動速度要快得多。

  盡管目前的運(yùn)動還比較基礎(chǔ),但其力量與速度仍足以抓到一條魚。實(shí)際上,人類的肌肉也只能收縮與拉伸而已,這些原型機(jī)器人可能只是更復(fù)雜創(chuàng)作的基礎(chǔ)。

  柔性機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)在于,在水下可以與水生生物互動,不會對它們造成傷害,同時也減少了自身因磕碰造成的損耗。但目前的缺點(diǎn)在于,這種機(jī)器人受水泵控制,而水泵在外部經(jīng)軟管連接,這意味著它們的速度和力量總會受到軟管的牽制。 
  特殊的材料和驅(qū)動設(shè)備使得機(jī)器人外形透明,至少在水下難以分辨。
  除了不同品種的水凝膠,團(tuán)隊還開發(fā)出了將它們固定在金屬、玻璃和陶瓷等材料表面的方法,結(jié)合性能良好。

  未來,科學(xué)家們想利用這些機(jī)器人進(jìn)行醫(yī)療植入,實(shí)現(xiàn)藥物的長效釋放,也可以用來輔助外科手術(shù)。海洋生物學(xué)家則可以利用它,用盡可能小的干擾來觀察海洋生物的活動。要實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用,除了提升精確度與耐久度以外,怎樣擺脫注水管的束縛,也是亟待解決的問題。

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