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摘要:抓取水凝胶的机器人能够捕获并释放一条金鱼。在一个机器人测试中,其中一个水母状的机器足够快,能够抓起并释放一条金鱼,麻省理工学院的一个研究小组发现,由工程师赵宣和和和研究生玄武育领导的研究人员用一种叫水凝胶的橡胶材料制造了一系列透明机器人,包括一种能前后摆动的鳍状机器人、一种能踢的“四肢”和一种能踢的手形结构能挤就放手。
柔软、几乎透明的机器人,在抽水时可以拍打、挤压和踢水,这可能是下一个水下间谍,至少在潜入水生生物时是这样。
在一个机器人测试中,其中一个水母状的机器足够快,能够抓起并释放一条金鱼,麻省理工学院的一个研究小组发现,
由工程师赵宣和和和研究生玄武育领导的研究人员用一种叫水凝胶的橡胶材料制造了一系列透明机器人,包括一种能前后摆动的鳍状机器人、一种能踢的“四肢”和一种能踢的手形结构能挤就放手。[观看水凝胶机器人的动作(视频)]
由于材料主要由水组成,因此产生的机器人也可能具有生物医学应用,研究人员说,
“水凝胶柔软、湿润,具有生物相容性,能与人体器官形成更友好的界面,”机械副教授赵说工程和土木及环境工程部在一份声明中说。他补充说,该组织正与医学科学家合作,创造出柔软的“手”,这有助于在手术过程中精细地操作组织和器官。
水凝胶配方五年来,赵的团队致力于开发各种水凝胶混合物,由聚合物和水制成,以找到一种坚韧和可拉伸的水凝胶混合物。他们还开发了将水凝胶附着或粘合到一系列表面上的 ... ,例如玻璃、金属和橡胶。“KDSPE”“KDSPs”赵指出,其他人试图从水凝胶中制造柔软的机器人,但它们的材料脆而不灵活。在反复使用后导致裂缝。
当集思广益用水凝胶制造软机器人的 ... 时,研究人员着眼于自然,特别是玻璃鳗鱼;这些微小、透明的幼虫像水凝胶一样柔软,能够毫发无损地迁移到它们的河岸栖息地。[照片:灵感来自章鱼的惊人技术]
“这是非常长的旅行,没有任何保护手段,”Yuk在声明中说似乎他们试图进化成一种透明的形式,作为一种有效的伪装策略。我们希望在透明度、力量和速度上达到类似的水平。
所以团队开始工作。他们使用3D打印和激光切割技术来制造机器人的中空部件。然后,他们将这些装置连接到与泵相连的橡胶管上。
取决于每个机器人的整体形状,当水被泵入时,它会迅速产生有力的运动,如卷曲或伸展。
在一次测试中,赵的团队在将机器人浸入一个金鱼缸的同时,将水从一个像手的机器人的“手指”中泵入和泵出。研究人员说,抓手在鱼的周围微妙地闭合。
当放置在水下的有色背景下时,透明的机器人看起来几乎完全是伪装的。(Hyunwoo Yuk/MIT Soft Active Materials Lab)[机器人]几乎是透明的,很难看到,“赵在声明中说。”当你放鱼的时候,它很高兴,因为(机器人)很软,不会伤害鱼。想象一下,一只坚硬的机械手可能会压扁鱼。
下一个是什么团队现在正在为水凝胶机器人设计各种应用程序,同时也在玩弄水凝胶配方以定制其特定用途;例如,用于医疗领域的机器人可能不需要完全透明,而另一个应用可能需要更硬的水凝胶,他们说:
“我们想精确定位一个现实的应用,优化材料,以实现一些有影响力的东西,”Yuk说据我们所知,这是水凝胶压力驱动的首次演示。我们现在把这个概念作为一个开放性的问题来讨论,就是说他们的研究部分由海军研究办公室、麻省理工学院士兵纳米技术研究所和国家科学基金会资助,于2月1日在《自然通讯》杂志在线发表。
论文的其他合著者包括麻省理工学院科学家林少婷,朱马和马海迪·塔卡夫利,以及麻省理工学院机械工程副教授尼古拉斯·方。
关于生命科学的原始文章。
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