韩国团队开发下一代液体机器人 可以像活细胞一样转化、分离和融合
据外媒报道,韩国联合研究团队成功开发出下一代液体基软体机器人。相关研究发表在期刊《Science Advances》上。
(图片来源:Science Advances)
生物细胞具有变形、自由分裂、融合和捕获异物的能力。长期以来,研究人员致力于在人工系统中复制这些独特的能力。然而,传统固体基机器人难以有效模拟活细胞的灵活性和功能。
为了克服这些挑战,该团队成功开发出粒子装甲液体机器人(particle-armored liquid robot)。这是一种高度坚固的液体-颗粒复合材料,其特点是液体团块被异常致密的疏水(排水)颗粒包裹。受益于卓越的液体变形能力和固体结构稳定性,这种创新下一代软体机器人可以承受极端压缩或高冲击跌落,从而像液滴一样恢复原状而不破裂。
利用这些优势,由首尔国立大学(Seoul National University)工学院机械工程系Ho-Young Kim教授、材料科学与工程系Jeong-Yun Sun教授和嘉泉大学(Gachon University)机械、智能和工业工程系Keunhwan Park教授领导的联合研究团队展示了液体机器人的各种功能。类似于1991年电影《终结者2》中的T-1000机器人,这款创新机器人可以穿过金属棒,捕获和运输外来物质,并与其他液体机器人合并。此外,它还可以在水面和固体地面上自由移动。
该团队通过实验证明,这种液体机器人可以连续地执行这些任务。另外,研究人员开发了一种技术,利用超声波来控制其以理想速度运动。因此,新开发的液体机器人有望用于生物医学和软机器人技术领域,例如在人体内进行有针对性的药物传递和治疗干预。此外,由于它能够通过非常狭窄的空间,可以大量部署在复杂机械的内部、崎岖地形的障碍物之间和灾区,以进行勘探、清洁、清除化学基障碍物和营养供给作业。
该论文的第一作者Hyobin Jeon表示:“最初开发液体机器人时,我们首先考虑的是用颗粒包裹球形液滴,就像制作传统液体弹珠一样。然而,我们改变视角,提出用颗粒包裹冰块然后融化它的想法,这大大提高了机器人的稳定性。”
通讯作者Ho-Young Kim教授表示:“基于目前的研究成果,我们正在研究一些技术,让液体机器人利用声波或电场来自由改变形状。”
共同通讯作者Jeong-Yun Sun教授表示:“我们计划加强液体机器人的材料功能,以在未来实现更广泛的行业应用。”
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