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科学家开发智能软体材料,未来机器人将更灵活

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植物和动物可以对环境的变化做出快速反应,然而,在软机器人中实现类似的动作需要复杂的机械和传感器。现在,《美国化学学会应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)杂志的研究显示研究人员已经将液态金属电路印刷到一块软聚合物上,创造了一种在压力或机械应变下卷曲的智能材料。

为了制造一个能够自主、智能移动的软机器人,研究人员希望将液态金属电路与液晶弹性体(LCE)集成在一起,液晶弹性体是一种聚合物,当加热或冷却时,其形状会发生很大变化。

研究人员将注入镍的镓铟合金应用到LCE上,并通过磁力将液态金属排成直线,形成不间断的电路。加热时从粉红色变成深红色的硅酮密封胶可以保护电路并使其保持原位。在电流的作用下,柔体材料随着温度的升高而卷曲。

该团队使用这种材料开发了自动抓手,可以感知并响应施加在电路上的压力或拉伸。当压力释放或材料被拉伸时,抓取器可以抓取小的圆形物体,然后将它们放下。最后,研究人员将薄膜制成螺旋形。当压力施加到螺旋底部的回路上时,随着螺旋温度的升高,它会随着旋转运动而展开。

研究人员表示,这种对压力和拉伸敏感的材料可以适用于执行复杂任务或运动的软体机器人。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

http://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20418


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