撰文|索加特·博拉克(Saugat Bolakhe) 翻译|巢栩嘉
你想象中的机器人是什么样的?一个身披钢甲、超越了有机生命
体脆弱性的结实机器?不幸的是,这种具备超强历久性的传统机器人,正在使地球面临被电子垃圾淹没的威逼
。但如果我们模拟自然界生命
体,计划出越来越多可完整
降解并就此消散的机器人呢?最近一项在《科学·希望》(Science Advances)杂志上发表的研讨
中,研讨
者用猪肉明胶和植物纤维素制造出了一种机械臂与操纵杆控制器,他们使用的质料既结实耐用,又可以在后院堆肥中降解。测试结果证明,这两种折纸式结构数周内就能在土壤平分
化
。通常而言,可生物降解机器人属于软体机器人,而多半
软体机器人都是从自然界生命
体的柔性结构中获取灵感的。德国马克斯·普朗克智能系统研讨
所的质料科学家弗洛里安·哈特曼(Florian Hartmann,未加入这项研讨
)表示:“这个领域实在劈头于质料科学与化学,而不是传统的机械工程。”然而,许多早期软体机器人原型仍然依赖会造成污染的合成聚合物。卫平东是中国西湖大学从事自然聚合物研讨
的质料科学家,他与现就职于中国复旦大学的机器人工程师张壮互助开展了这项研讨
。张壮追念道,卫平东一直对机器人很感兴趣,还萌生了本身制造机器人的想法。“这让我想到,为什么不用
他研讨
的自然质料来制作一个机器人?”他们以棉浆纤维素为基质,添加甘油以增强柔韧性,并通过干燥来提拔强度。卫平东表示:“纤维素成本低且易组装。”接着,他们用一种从猪肉提取的导电明胶制成了传感器,这种导电明胶的离子流会随质料形变而变革。随后,他们将平面薄膜与传感器折叠成了三维结构。卫平东和张壮创造
,控制器和机械臂既能蒙受高强度使用,也能平安
闲置一周。最终,研讨
者把这些机器埋在校园附近一个20厘米深的坑里,结果创造
它们在8周内就能险些完整
消散。德国马克斯·普朗克智能系统研讨
所的机器人工程师埃伦·拉姆利(Ellen Rumley,未加入这项研讨
)评价道:“研讨
者可以大概计划出如此
刚柔并济的质料,令人惊叹。”卫平东和张壮假想这些机器人可以用于处置处罚侵害
废弃物,接着自行分化
,大概帮忙完成手术然后在体内平安
降解。但必要特别指出的是,目前这项技巧
还处于异常
早期的阶段。哈特曼指出:“要造出真正可连续的户外机器人,还需开发可生物降解的电子元器件、电源供给
器乃至是电池。”本文选自《举世科学》5月刊“前沿”栏目。
本文来自微信公众号“举世科学”。如需转载,请在“举世科学”后台复兴“转载”,还可通过公众号菜单、发送邮件到newmedia@huanqiukexue.com与我们取得联系。相干内容克制用于营销宣传。 |