中國(guó)科學(xué)家開發(fā)出海星軟體機(jī)器人：可進(jìn)行自然偽裝，還能實(shí)現(xiàn)斷肢重生

章魚、水母和海星具有天然偽裝能力，也就是說(shuō)，它們可以快速更改顏色或形狀以匹配環(huán)境。近日，中國(guó)東南大學(xué)科學(xué)家受此靈感啟發(fā)，開發(fā)出了一種可以模仿海洋軟體動(dòng)物偽裝能力的材料，并用這種材料創(chuàng)造了一個(gè)海星形狀的軟體機(jī)器人。

研究人員利用材料的收縮效應(yīng)，使軟機(jī)器人能夠“爬行”。為此，他們將聚合物材料塑造成海星的形狀，并在其中一根觸手的下側(cè)添加了一種紅外線敏感染料。當(dāng)近紅外輻射產(chǎn)生的光熱效應(yīng)加熱時(shí)，這個(gè)修改過(guò)的位點(diǎn)會(huì)收縮，冷卻時(shí)又會(huì)膨脹。由于只有一只手臂接受了光刺激，所以海星機(jī)器人可像毛毛蟲一樣在觸手推動(dòng)下緩慢地在水面上移動(dòng)。

海星軟體機(jī)器人還能夠改變它的顏色。研究人員在材料中集成了一種交聯(lián)劑，一種連接聚合物鏈的分子染料。這里使用的動(dòng)態(tài)共價(jià)交聯(lián)系統(tǒng)很容易斷裂，在加熱和加壓過(guò)程中，它的分子部分分離，之前黃色的染料分子變成紅色。研究人員表示，這就類似于海星的自然偽裝效果。

最后，海星機(jī)器人還擁有自我修復(fù)甚至回收的品質(zhì)。當(dāng)研究人員切斷觸手時(shí)，它會(huì)在零件再次加熱后無(wú)縫愈合。當(dāng)整個(gè)機(jī)器人被切成碎片時(shí)，同樣的事情又發(fā)生了。研究人員將其再次塑造成海星形狀，又會(huì)重新獲得一個(gè)具有完整特性的新型軟機(jī)器人。

該研究論文題為“Thermo- and Mechanochromic Camouflage and Self-Healing in Biomimetic Soft Actuators Based on Liquid Crystal Elastomers”，已發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上。

前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

論文原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202115755

標(biāo)簽： 機(jī)器人 自我愈合