有這麽(me) 一個(ge) 能溶於(yu) 水的機器人,最近登上了Science子刊,還是封麵:
沒錯,就是身上裝了壓力感應器,可用遊戲手柄操控的正經軟體(ti) 機器人:
能360°轉圈,也能自主推開大鐵球:
但放入水中,兩(liang) 天左右就能完全融化:
嗯……或許是因為(wei) 這個(ge) 機器人是由糖、檸檬酸、甘油一類的可食用原材料3D打印而成的,咂吧一口融化後的水,可能還有點甜味兒(er) ……
而這種材料最多可重複打印5次,同時還能保持70%以上的初始性能指標。
對於(yu) 每天都要產(chan) 生超過10萬(wan) 噸科技垃圾的現代社會(hui) 來說,可以說是一碗價(jia) 值千金的糖水了。
可溶解的機器人
先來看看打印這樣一個(ge) 機器人所需的配料表:
糖漿,7克檸檬酸,1克甘油,9克去離子水,4克明膠粉,6.66克
(乍看還以為(wei) 在做什麽(me) 好吃的
)
將糖漿加熱到60°,然後將檸檬酸和甘油溶解在去離子水中,再倒入糖漿攪拌,最後加入明膠粉,讓其浸泡至少24小時。
然後將上述混合物在85℃的烤箱中加熱1小時15分鍾,並在真空下的行星攪拌機中混合3.5分鍾,得到均勻的溶液。
也就是一種特殊的生物凝膠“墨水”。
得到的這種墨水擁有300%的可拉伸性,可以進行全方位的運動,彎曲角度最高是74°,可以拉伸到原來的6倍。
檸檬酸的加入則調節了pH值以防止細菌生長,這使得這種材質在汙水中也能幾天之內(nei) 就完全酶解。
然後先打印一個(ge) 柱狀物:
機器人的一個(ge) 特征就是“可感知變化作出反應“,所以接下來是打印一個(ge) 可拉伸的波導(Waveguide)傳(chuan) 感器:
打印出來的長條看上去像一個(ge) 沒有包層的“數據傳(chuan) 輸線”,隻不過這條線在附在上述柱狀物表麵後,可以準確得感知其變形情況:
通過這種高精度的傳(chuan) 感器網絡,就能實時獲取執行器的彎曲狀態,感知到與(yu) 周圍物體(ti) 的接觸事件的信息。
於(yu) 是,當研究者們(men) 加入了一些簡單的這搜索和擦拭程序時,這種材料的軟體(ti) 機器人就能自主地定位其周圍的障礙物,並通過推動將其移除。
就像開頭所展示的推走大鐵球一樣。
這種材料所帶來的高度可重複性,更自由的彎曲程度、更高的靈敏度將使得軟體(ti) 機器人能更好地應用在手術工具、康複設備、抓手、行走和遊泳機器上。
作者介紹
論文一作A. HEIDEN來自奧地利的約翰·開普勒林茨大學,目前為(wei) 軟體(ti) 物質物理(Division of Soft Matter Physics)部門的一員:
論文:https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abk2119#
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