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打印技术,科学造出水中隐身软体机器人

2022-05-19 17:39 点击:

  上海千实精密机电科技有限公司小编:麻省理工的科学家们受一种叫玻璃鳗的鱼启发,制造出了可以在水中隐匿踪迹的柔软机器人。这种机器人由水凝胶制成,90%的成分都是水,颜色透明,在水下几乎难以察觉。

  通常的水凝胶比较脆弱,无法稳定成型。而以往柔软的机器人常由硅树脂制成,在水下很容易看到。MIT的科学家们这次找到了一种新的化学配方,让水凝胶经紫外线处理后,韧性更强但仍然保持柔软。

  使用3D打印和激光切割技术,科学家们用水凝胶组装出了一支夺魂抓鱼机器爪、一条疾风扫浪机器腿,还有一条会摇尾巴的机器鱼。

  采用水泵驱动的机器人,比起简单渗透作用驱动的水凝胶速度大幅提升。

  这些机器人通过水泵控制。因为密度与水接近,这种机器人可以在水中漂浮,无需复杂的液压装置和电动机进行控制。注射器以特定间隔将水泵入机器内的通道,使得机器伸展、蜷缩和游动。相对比较落后的水凝胶机器人,它们的运动速度要快得多。

  尽管目前的运动还比较基础,但其力量与速度仍足以抓到一条鱼。实际上,人类的肌肉也只能收缩与拉伸而已,这些原型机器人可能只是更复杂创作的基础。

  柔性机器人的优点在于,在水下可以与水生生物互动,不会对它们造成伤害,同时也减少了自身因磕碰造成的损耗。但目前的缺点在于,这种机器人受水泵控制,而水泵在外部经软管连接,这意味着它们的速度和力量总会受到软管的牵制。

  特殊的材料和驱动设备使得机器人外形透明,至少在水下难以分辨。

  除了不同品种的水凝胶,团队还开发出了将它们固定在金属、玻璃和陶瓷等材料表面的方法,结合性能良好。

  未来,科学家们想利用这些机器人进行医疗植入,实现药物的长效释放,也可以用来辅助外科手术。海洋生物学家则可以利用它,用尽可能小的干扰来观察海洋生物的活动。要实现这些应用,除了提升精确度与耐久度以外,怎样摆脱注水管的束缚,也是亟待解决的问题。

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