IT 世家 6 月 2 據(jù)日?qǐng)?bào)報(bào)道，美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的工程團(tuán)隊(duì)取得了突破，成功開發(fā)了一種可以自我修復(fù)的軟機(jī)器人和人造肌肉。該技術(shù)模擬了動(dòng)植物感知損傷和自我修復(fù)的能力，被視為解決了合成系統(tǒng)長(zhǎng)期存在的問題。

據(jù) IT 家族知道，損傷感知和自我修復(fù)是生物中非常重要的功能，但對(duì)于機(jī)器人制造商來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)這一功能是非常具有挑戰(zhàn)性的。因此，研究人員選擇了生物模擬作為一種驗(yàn)證方法來(lái)解決這個(gè)問題。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵創(chuàng)新是開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，可以識(shí)別穿刺或極端壓力造成的損傷，準(zhǔn)確定位損傷位置，并獨(dú)立啟動(dòng)修復(fù)。最近在美國(guó)喬治亞州亞特蘭大舉行的 IEEE 在國(guó)際機(jī)器人和自動(dòng)化會(huì)議上，他們展示了這種多層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

這種人工肌肉由三層組成。底層是受損檢測(cè)層，是由嵌入硅橡膠中的液體金屬微滴組成的柔軟電子皮膚。中間層采用硬熱塑性彈性體，起到自我修復(fù)的作用。最上層是驅(qū)動(dòng)層，通過水壓變化收縮擴(kuò)張。

另外，為了實(shí)現(xiàn)不需要外界干預(yù)的自我修復(fù)機(jī)制，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)覆蓋整個(gè)“皮膚”的電流網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)損壞發(fā)生時(shí)，會(huì)檢測(cè)到電流網(wǎng)絡(luò)中的中斷，從而引發(fā)網(wǎng)絡(luò)將熱量輸送到受損區(qū)域，使熱塑性中間層熔化以封閉破裂處。，這樣就可以實(shí)現(xiàn)“自愈”。研究者說(shuō)，這種“有效地完成傷口的自愈”。

但是，如果同一區(qū)域再次受損怎么辦？研究人員已經(jīng)考慮到了這一點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了一個(gè)重置皮膚層電流網(wǎng)絡(luò)的過程。該技術(shù)采用了電轉(zhuǎn)移效應(yīng)，即“電流導(dǎo)致金屬原子遷移的過程”。如果沒有這個(gè)系統(tǒng)，自愈系統(tǒng)只能完成一個(gè)損傷和修復(fù)的循環(huán)，所以這個(gè)創(chuàng)新尤為重要。

由于研究團(tuán)隊(duì)位于內(nèi)布拉斯加州，他們首先考慮將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)器人，這些機(jī)器人在田間工作時(shí)可能會(huì)被樹枝或荊棘損壞。然而，該團(tuán)隊(duì)還看到了這項(xiàng)技術(shù)在可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備和更廣泛的消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

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