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多功能微型軟體機器人 集運動、變形、變色于一身

來源:科技日報 日期:2020-04-02
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新華社訊 (記者陳宇軒)記者近日從中科院深圳先進技術研究院了解到,該院科研人員研制出一種集運動、變形、變色于一體的多功能微型軟體機器人,有望在生物醫學、環境監測等領域得到應用。

此前,科研人員一直試圖研制出能夠在復雜環境下執行任務的微型軟體機器人。但是,受機器人結構設計與材料性能的影響,部分微型軟體機器人功能局限性強,應用場景有限。

該研究項目牽頭人、中科院深圳先進技術研究院研究員杜學敏說,這種微型軟體機器人的尺寸為毫米級,外形像一個柳葉鰻的幼體,此次研究成果的創新之處在于,通過模仿章魚對環境適應能力強的特點,攻克了結構設計與材料性能協同的難題。

研究發現,隨著科研人員調控磁場的方向和頻率,這種微型軟體機器人能夠在水中做出爬行、滾動、擺動、螺旋式前進等多種形態的運動,并且能夠精準地穿過2毫米高以及450微米寬兩種規格的狹窄通道。

除了運動之外,這種微型軟體機器人還能變形和變色。研究發現,在遇到孔洞尺寸比機器人自身尺寸更小時,這種微型軟體機器人在光熱作用下可以縮小至原身體尺寸的35%,從而穿過小于自身原本尺寸的狹窄空間。同時,當溫度變化時,微型軟體機器人可以通過自身顏色變化實時反映周圍環境的變化。

“我們此前模仿含羞草、變色龍等生物做出的微型軟體機器人功能相對單一,而此次實現了多種形態運動、自感知變色、自適應變形的多功能融合,這是設計理念的一次突破,有望拓展微型軟體機器人在生物醫學、環境監測等領域的應用。”杜學敏說。

據了解,該研究成果近日已發表于國際材料學權威期刊《先進功能材料》。

                                                                                                                                                                                 責編:李文瑤

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