温度变化驱动爬行软体机器人

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美国研究人员开发了一种凝胶状的爬行软体机器人,由温度变化提供动力。

Aishwarya Pantula/约翰霍普金斯大学

详细的在科学的机器人研究团队认为,这种受尺蠖启发的机器人可能在医疗保健领域有应用,比如在人体中爬行送药。

“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移动,只靠凝胶的膨胀和收缩,”资深作者大卫·格拉西亚斯说,他是哈佛大学的化学和生物分子工程教授约翰霍普金斯大学

“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。”

机器人几乎完全由金属和塑料等硬材料制成,这是推动创造适合人类生物医学进步的理想机器人的一个障碍。

该团队表示,水性凝胶是软机器人领域最有前途的材料之一。研究人员此前已经证明,随着温度的变化而膨胀或收缩的凝胶可以用来创造智能结构。

在这里,约翰霍普金斯大学的团队演示了如何巧妙地操纵凝胶的膨胀和收缩,以使机器人在平面上向前和向后移动,或者让它们以波动的波浪状运动向特定方向“爬行”。

运动中的狒狒——Aishwarya Pantula / JHU

根据该团队的说法,他们的凝胶机器人是通过3D打印制作的,很容易大规模生产。Gracias预见了未来在其他领域以及医疗保健方面的一系列实际应用,包括用于巡逻和监测海洋表面的海洋机器人。

格拉西亚斯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。