外媒9月28日消息：約翰內(nèi)斯·開普勒大學(xué)研究人員的國(guó)際團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)由軟材料制成的機(jī)器人?！锻ㄓ嵅牧稀冯s志上的一篇新文章演示了這類軟機(jī)如何利用弱磁場(chǎng)快速移動(dòng)，甚至抓住落在其上的快速移動(dòng)的蒼蠅。

馬丁·卡爾滕布倫納（Martin Kaltenbrunner）說，當(dāng)我們想象移動(dòng)的機(jī)器（例如機(jī)器人）時(shí)，我們想象的東西很大程度上是由硬質(zhì)材料制成的。他和JKU的軟物質(zhì)物理系以及LIT軟材料實(shí)驗(yàn)室的研究人員一直在努力構(gòu)建基于軟材料的系統(tǒng)。創(chuàng)建此類系統(tǒng)時(shí)，存在一個(gè)基本的基本概念，即創(chuàng)建有利條件，以支持將來機(jī)器人與人之間的緊密交互，而不會(huì)造成堅(jiān)固的機(jī)器對(duì)人的身體造成傷害。

穩(wěn)定，可拉伸且靈活
6月，科學(xué)家提出了一種用于電磁電動(dòng)機(jī)的新方法。代替銅線和鐵，彈性材料和液體金屬現(xiàn)在形成用于所謂的致動(dòng)器的基本成分。科學(xué)家最近還在《自然材料》雜志的一篇文章中介紹了一種新型的生物凝膠，該凝膠具有足夠的彈性，柔韌性和穩(wěn)定性，可以與電子組件結(jié)合使用，從而創(chuàng)造出一種“軟機(jī)器人”。

由Kaltenbrunner和Denys Makarov（位于德累斯頓-羅森多夫的亥姆霍茲中心）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在進(jìn)一步開發(fā)這類機(jī)器。兩位研究人員指出，以前的缺點(diǎn)是這些無線設(shè)計(jì)的軟機(jī)器人只能非常緩慢地改變形狀。他們的新想法是基于使用柔性塑料聚二甲基硅氧烷并混合磁性微粒（例如釹，鐵和硼的合金）。

花形機(jī)器人會(huì)在捕捉蒼蠅之前暫時(shí)關(guān)閉蒼蠅，然后通過在面內(nèi)方波磁場(chǎng)（3 mT，50 Hz）驅(qū)動(dòng)下打開八個(gè)臂來釋放蒼蠅。機(jī)械手的直徑為25 mm，厚度為200 m。圖片來源：Makarov等；通訊材料六臂機(jī)器人可以抓取，運(yùn)輸和釋放非磁性物體，例如由永磁體控制的聚氨酯泡沫立方體。機(jī)械手的直徑為20 mm，厚度為80 m。

通訊材料一個(gè)四臂機(jī)器人（重量為23 mg）位于透明玻璃管中，并通過3.7 mT的平面外靜態(tài)磁場(chǎng)使其懸浮。懸浮時(shí)，機(jī)器人被制動(dòng)。當(dāng)暴露于平面內(nèi)方波磁場(chǎng)（1.5 mT，50 Hz）時(shí)，它會(huì)在空間上變形并自我配置。機(jī)械手的直徑為15 mm，厚度為200 m。

研究人員給他們的小型，柔軟的機(jī)器人不同的形狀。根據(jù)形狀，微粒放置的位置以及所用材料的厚度，當(dāng)機(jī)器人暴露在環(huán)境中變化的磁場(chǎng)中時(shí)，它們能夠以不同的方式移動(dòng)。這些執(zhí)行器的厚度只有幾微米，重量只有幾微克，因此移動(dòng)所需的能量很小。此外，這些組件可以重復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)百萬次，而無需任何更改。

懸停，游泳，捉蒼蠅
通過影響和改變磁場(chǎng)，Kaltenbrunner和他的同事成功地制造了微型機(jī)器人，它們可以盤旋，游泳和（從廣義上來說）甚至可以行走。他們還表明，在短短的幾毫秒內(nèi)，他們的花形機(jī)器人可以捕捉到落在上面的蒼蠅。

通過仿真設(shè)計(jì)，裝有貨物的蝠ta形機(jī)器人可以在交變面內(nèi)方波磁場(chǎng)（2 mT，1 Hz）驅(qū)動(dòng)的水中游泳。機(jī)械手的橫向尺寸為17 mm×19 mm，厚度為80 m。圖片來源：Makarov等；通訊材料三角形的機(jī)器人可以在空中高速滾動(dòng)，并在暴露于交體地面內(nèi)方波磁場(chǎng)（3.5 mT，1.5 Hz）的情況下向前行走。機(jī)械手的直徑為18 mm，厚度為80 m。圖片來源：Makarov等；通訊材料
科學(xué)家們說，這現(xiàn)在為開發(fā)也可以快速移動(dòng)的軟機(jī)器人提供了新的機(jī)會(huì)。長(zhǎng)遠(yuǎn)的想法是主要生產(chǎn)更復(fù)雜的微型機(jī)器，例如，這些微型機(jī)器可以幫助疏通人體中的血管。為了做到這一點(diǎn)，所使用的材料必須是可生物降解的并且易于控制。