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科學(xué)家利用聚氨酯研制變形材料能制造液態(tài)機(jī)器人

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-07-18  來源:中國機(jī)器人網(wǎng)  瀏覽次數(shù):5
  為了建造這種材料,研究人員只需簡單地將聚氨酯泡沫放置在融化的蠟液中,之后壓縮泡沫使其確保吸收充分的蠟液。研究報(bào)告合著作者納迪亞-陳說:“許多發(fā)明材料成本非常昂貴,但是這種新穎變形材料卻完全不同,它僅使用低成本聚氨酯泡沫和一些蠟液。”

據(jù)國外媒體報(bào)道,20年前《終結(jié)者2》中出現(xiàn)的液體變形機(jī)器人T-1000讓人們記憶猶新,目前,這種可怕的技術(shù)即將成為實(shí)現(xiàn),美國麻省理工學(xué)院科學(xué)家最新研制一種先進(jìn)變形材料,可使機(jī)器人在堅(jiān)硬和柔軟狀態(tài)之間變換。

這種最新材料有望研制新一代機(jī)器人,由于它是混合蠟和泡沫的物質(zhì)結(jié)構(gòu),能夠變形至不同外型。1991年拍攝的《終結(jié)者2:世界末日》中T-1000機(jī)器人是由液態(tài)金屬制成,能夠變形成為液體狀態(tài),鉆入密封空間,在受到傷害時(shí)及時(shí)修復(fù)。

麻省理工學(xué)院機(jī)械工程和應(yīng)用數(shù)學(xué)系教授阿奈特-霍索伊(Anette Hosoi)研制這種最新材料,能夠以低成本價(jià)格實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的特殊能力。這種材料還可用于制造可變形外科手術(shù)機(jī)器人,它將移動(dòng)穿過人體,在沒有傷害任何器官和組織的情況下抵達(dá)特殊區(qū)域。

這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《高分子材料和工程學(xué)雜志》上,“變形機(jī)器人”也可用于搜尋營救任務(wù),鉆進(jìn)碎石之中尋找幸存者。為了制造一種能夠在濕軟和剛硬狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的材料,研究人員在蠟上覆蓋一層晶格結(jié)構(gòu),他們選擇泡沫是因?yàn)樗軌驂嚎s成原有體積的一小部分,一旦釋壓將恢復(fù)原始形狀。

蠟涂層在適度加熱的情況下,可以從堅(jiān)硬外層轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浀谋砻??;羲饕两淌谥赋?,在每個(gè)泡沫涂層框架放置一根連線,可以通電加熱并融化周邊的蠟涂層。再次關(guān)閉電流,將使材料冷卻下來恢復(fù)原先的剛硬狀態(tài)。

除了狀態(tài)之間的變換,通過這種方式加熱蠟涂層還能修復(fù)任意結(jié)構(gòu)損傷,霍索伊教授解釋稱,這種材料具有自愈能力,因此當(dāng)蠟涂層破裂,你可以加熱再冷卻,該結(jié)構(gòu)將恢復(fù)原先的狀態(tài)。

為了建造這種材料,研究人員只需簡單地將聚氨酯泡沫放置在融化的蠟液中,之后壓縮泡沫使其確保吸收充分的蠟液。研究報(bào)告合著作者納迪亞-陳說:“許多發(fā)明材料成本非常昂貴,但是這種新穎變形材料卻完全不同,它僅使用低成本聚氨酯泡沫和一些蠟液。”
 

 
關(guān)鍵詞: 聚氨酯 機(jī)器人
 
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