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科学家将简单的结变成可以播种的跳跃机器人
一个简单的想法带来了一项令人惊讶的发明:由打结纤维制成的微型机器人,可以跳跃、旋转、滑行,甚至可以播种。这些软机器人不使用电机或电子设备,而是依靠结内存储的能量。当结突然松开时,能量就会以强大的运动爆发的形式释放出来。 […]科学家将简单的结变成可以播种的跳跃机器人的帖子首先出现在《Knowridge Science Report》上。
来源:Knowridge科学报告一个简单的想法带来了一项令人惊讶的发明:由打结纤维制成的微型机器人,可以跳跃、旋转、滑行,甚至可以播种。
这些软机器人不使用电机或电子设备,而是依靠结内存储的能量。
当结突然松开时,能量会以强大的爆发力释放出来。
这项工作由宾夕法尼亚大学的 Shu Yang 领导并发表在《Science》杂志上,重新想象了绳结的用途。
通常,结用于将事物固定在一起。但研究人员提出了一个不同的问题:如果一个结被设计成以受控方式解开会怎么样?
机器人本身非常小,由比一毫米还细的纤维制成。它结合了两种截然不同的材料。
中心是凯夫拉纤维,可提供强度和刚度。它周围是由液晶弹性体制成的柔软外层,这种材料在加热时会改变形状。这种组合使得纤维在扭曲并打结时能够储存能量。
当温度升至约 60 至 90 摄氏度时,外层会收缩并开始解开。
这会松开结,足以触发突然释放。瞬间,储存的能量转化为运动。
即使是一个只有几毫米长的结也可以将自己发射到近两米的空中,达到其尺寸数百倍的高度。
运动不是随机的。通过改变结的类型或预先扭曲纤维的紧密程度,研究人员可以控制机器人的移动方式。
一个简单的结可能会导致它在空中翻转。更复杂的结可以让它像螺旋桨一样旋转或执行一系列动作,几乎就像一个小体操运动员。
该团队还添加了一个小翅膀,其灵感来自掉落的枫树种子。该机翼帮助机器人滑行并控制其着陆。在某些情况下,机器人甚至可以弯曲回到起始位置,类似于回旋镖。当机器人掉落时,机翼还能稳定机器人。
