發(fā)布日期：2019-08-08
科技日?qǐng)?bào)北京8月6日電 （記者張夢(mèng)然）最新一期美國(guó)《科學(xué)進(jìn)展》雜志發(fā)表了一項(xiàng)工程學(xué)研究：美國(guó)一個(gè)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，他們成功開發(fā)出一種可遠(yuǎn)程控制的變形機(jī)器人，材料能夠由“剛”到“柔”，按照人類的想法改變形狀，最后還能以新的形狀再恢復(fù)“剛”性。這一特殊的機(jī)器人未來(lái)有望在生物醫(yī)學(xué)和航天領(lǐng)域得到應(yīng)用。
這種奇特的機(jī)器人由美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)和埃隆大學(xué)的研究人員聯(lián)合研發(fā)，機(jī)器人由嵌有磁鐵微粒的聚合物構(gòu)成，可受外部的光和磁場(chǎng)控制。在正常條件下，這種材料表現(xiàn)出的特性是相對(duì)剛性的，但只要通過(guò)發(fā)光二極管加熱，材料就會(huì)變得很柔軟，此時(shí)再利用磁場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，就可以按需要改變機(jī)器人的形狀。而一旦停止加熱后，機(jī)器人的材料會(huì)恢復(fù)剛性，且固定成為新的形狀。
在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，研究人員讓這種機(jī)器人“變形”，制成用于提起和轉(zhuǎn)運(yùn)物體的“抓手”，也制成了懸臂。同時(shí)，研究人員還展示了如何將這種機(jī)器人折疊成一朵“花”，“花瓣”甚至可向不同的方向彎曲。
研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)設(shè)計(jì)軟件，用于控制和調(diào)整機(jī)器人的形狀、材料厚度以及磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向等。
變形機(jī)器人憑借多樣的功能性和強(qiáng)大的適應(yīng)性，在眾多領(lǐng)域中都將有重要應(yīng)用價(jià)值。美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)材料科學(xué)和工程學(xué)教授、論文通訊作者喬·特拉西說(shuō)，新研發(fā)的這種機(jī)器人不但可以遠(yuǎn)程控制運(yùn)動(dòng)，也能使其變化為特定形狀，最后還能使其恢復(fù)原狀，可反復(fù)進(jìn)行操作。這一特點(diǎn)未來(lái)有望在生物醫(yī)學(xué)和航天領(lǐng)域發(fā)揮巨大潛力。
總編輯圈點(diǎn)
前幾年，中國(guó)科學(xué)家開發(fā)出的可變形的液體金屬，曾讓世人嘖嘖稱奇，呼為“終結(jié)者”?，F(xiàn)在，又來(lái)了剛?cè)岵?jì)的“變形金剛”。材料領(lǐng)域的潛力遠(yuǎn)超出我們的預(yù)計(jì)。今后的機(jī)械、自動(dòng)化等工程領(lǐng)域很可能會(huì)被新的可塑材料改變，科學(xué)家還將摸索出更多路徑。
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