仿生微型機器人將貨物卸下"霹靂舞"
根據最新一期的"科學機器人學"雜志，美國西北大學的研究人員開發出了第一種類似生命的材料來充當軟機器人。它可以以人類的速度行走，拾起物體并將它們運送到新的地點，甚至可以做"霹靂舞"來釋放粒子。
類似于四足章魚，機器人在裝滿水的水箱中工作，非常適合在水生環境中使用。這個厘米大小的機器人重量接近90%，無需復雜的硬件、液壓或電子設備就能移動。機器人被光激活，并沿著外部旋轉磁場的方向運動。機器人可以以人類的速度行走(每秒約一步)，并對磁場作出反應，以便這些物質能夠遵循特定的軌跡。
傳統的機器人通常有大量的硬件和電子設備，不能安全地與包括人類在內的軟結構進行交互。新的研究設計了具有分子智能的軟材料，使它們能夠像其他傳統機器人一樣工作，并在水下或地下狹小空間中發揮特殊作用。
通過對光和磁場的耦合反應，研究人員設計的機器人還可以撿起"貨物"，然后步行或滾動將它們運到目的地。機器人的移動方式是上下顛倒形狀，或者進行旋轉的"霹靂舞"，將貨物置于一個新的位置。
機器人精確運動和靈活的秘訣在于其充滿水的結構和嵌入的骨架。軟部件是由分子設計的網絡，使其能夠對光線作出反應、保持或排出其內部的水，并具有適當的剛度以快速響應磁場。
西北大學的研究小組采用化學合成方法，將水凝膠中的分子編程，使其對光作出反應。當受到光線照射時，機器人的分子變得疏水，導致水分子逃逸。通過這種轉變，機器人可以完成從彎曲到站立等的運動。發現這種彎曲可以使材料對旋轉磁場迅速作出反應，從而激活其快速行走的能力。當燈熄滅時，該分子將恢復到原來的狀態，機器人將變平，但當LED提示時，它就準備好在磁場中進行新的活動循環。
在旋轉磁場作用下，彎曲機器人內嵌的骨骼在軟分子網絡上施加循環力，并激活腿。通過結合步行和轉向運動，研究人員可以編程特定的磁場序列，以實現機器人的遠程操作。這種可編程特性使研究人員能夠通過復雜的路徑引導機器人通過狹窄的通道。
研究人員說，微型機器人的移動可以幫助催化不同的化學反應，然后產生有價值的產品。機器人還可以被設計用來識別和主動清除特定環境中不需要的粒子，或者利用它們的機械運動準確地將生物治療劑或細胞輸送到特定的組織中。
