软体机器人通过模仿出汗来保持凉爽

人体通过出汗来调节体温的能力启发了工程师们在机器人肌肉上复制这一过程。

领导该项目的康奈尔大学机械和航空航天工程副教授罗布·谢泼德(Rob Shepherd)表示，这种形式的热管理是使无束缚、高能机器人在不过热的情况下长时间运行的基本组成部分。该小组的论文发表在科学的机器人．

自我推进的DEAnsect软机器人装备好蜂群

光学花边给软机器人以轻触

根据Shepherd的说法，制造持久、适应性强和敏捷的机器人的一个障碍是管理它们的内部温度。如果驱动机器人的高扭矩密度马达和放热发动机过热，机器人将停止运行。

软机器人具有灵活性的优势，但它们的合成材料是保留热量的。内置风扇等冷却技术会在机器人内部占据空间，增加重量。

“出汗的能力是人类最显著的特征之一，”Facebook Reality Labs的研究科学家、该研究报告的共同作者TJ Wallin说。“出汗利用蒸发水分的损失迅速散去热量，可以在低于环境温度的情况下降温……所以通常情况下，生物学为我们作为工程师提供了很好的指导。”

Shepherd的团队与康奈尔大学工程学教授Emmanuel Giannelis的实验室合作，通过多材料立体光刻技术(利用光将树脂固化成预先设计的形状)创造出出汗所需的纳米聚合物材料。

据说，研究人员已经制造了由两种水凝胶材料组成的手指状驱动器，可以保持水分并对温度做出反应。基础层由聚n -异丙基丙烯酰胺制成，在30℃以上会发生反应^oC (86^oF)通过收缩，将水挤压到穿孔聚丙烯酰胺的顶层。康奈尔说，这些毛孔对相同的温度范围很敏感，会自动扩张到释放“汗”,当温度降到30度以下时再关上^oC。

这种水的蒸发降低驱动器的表面温度21^o研究人员发现，这个冷却过程的效率大约是人类的三倍。当暴露在风扇下时，执行器的冷却速度大约是原来的六倍。

这项技术的一个缺点是，它会阻碍机器人的移动，而且机器人还需要补充水的供应。这使得谢泼德设想有一天软机器人不仅能出汗，还能喝水。