物理学家提出了更快 更灵活的机器人之路
2024-05-20 11:14:01
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导读 在 5 月 15 日发表在《物理评论快报》杂志上的一篇论文中,弗吉尼亚理工大学的物理学家揭示了一种微观现象,可以极大地提高软设备的性...
在 5 月 15 日发表在《物理评论快报》杂志上的一篇论文中,弗吉尼亚理工大学的物理学家揭示了一种微观现象,可以极大地提高软设备的性能,例如敏捷的柔性机器人或用于药物输送的微型胶囊。
这篇论文由荷兰拉德堡德大学的博士生 Chinmay Katke、助理教授 C. Nadir Kaplan 和合著者 Peter A. Korevaar 撰写,提出了一种可以加速水凝胶膨胀和收缩的新物理机制。一方面,这为水凝胶取代用于制造柔性机器人的橡胶材料提供了可能性,使这些人造材料能够以接近人手的速度和灵巧度移动。
软机器人已经在制造业中使用,其中一个类似手的设备被编程为从传送带上抓取物品(想象一下热狗或一块肥皂)并将其放入要包装的容器中。但现在使用的那些依靠液压或气动来改变“手”的形状来拾取物品。
与我们自己的身体类似,水凝胶主要含有水,并且在我们周围无处不在,例如食物果冻和剃须凝胶。 Katke、Korevaar 和 Kaplan 的研究似乎找到了一种方法,可以让水凝胶更快地膨胀和收缩,这将提高它们的灵活性和在不同环境下发挥作用的能力。
弗吉尼亚理工大学的科学家做了什么?
生物体利用渗透作用进行诸如爆裂种子、在植物中传播果实或在肠道中吸收水分等活动。通常,我们将渗透视为水流穿过膜,而较大的分子(如聚合物)无法穿过。这种膜称为半透膜,被认为是引发渗透所必需的。
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