據(jù)國外媒體報(bào)道,科學(xué)家很難設(shè)計(jì)不僅在干燥陸地上操作,還能穿行潮濕滑膩人體內(nèi)部的機(jī)器人,金屬機(jī)器人容易遭受腐蝕,并且十分堅(jiān)硬,不易于與人體接觸。一些科學(xué)家認(rèn)為,采用生物相容性的水凝膠制造濕軟機(jī)器人能夠解決這些問題,目前,來自美國北卡羅萊納州大學(xué)的一支研究小組發(fā)現(xiàn)使用水凝膠制造的機(jī)器人能夠緊緊地攥住物體,該技術(shù)可使柔軟機(jī)器人移動(dòng)起來像人造肌肉。
科學(xué)家最新研究表示,水凝膠可用于制造機(jī)器人,適合于勘測(cè)濕軟環(huán)境
北卡羅萊納州大學(xué)化學(xué)和生物分子工程學(xué)教授奧爾林-威勒夫(Orlin Velev)說:“目前,這種機(jī)器人技術(shù)可用于送遞藥物或者作為身體組織腳手架,促使細(xì)胞以三維結(jié)構(gòu)生長。”
研究人員將水凝膠剪成不同尺寸,例如:他們將水凝膠裁成V字結(jié)構(gòu),在另一側(cè)注入銅離子,V字型“手臂”具有柔韌性,能夠攥住一些物體,當(dāng)電流通過V字型手臂另一側(cè),所攥物體將釋放。這種聚合物分子可具有正電荷和負(fù)電荷區(qū)域,銅離子作為負(fù)電荷載體。另一種聚合物分子附加在銅離子一側(cè),使得水凝膠機(jī)器人在一個(gè)區(qū)域變得堅(jiān)韌。
同時(shí),研究人員還發(fā)現(xiàn)甚至不需要在水凝膠機(jī)器人中通電,水凝膠的運(yùn)動(dòng)可通過化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)。在第二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,研究小組制造了一個(gè)X形狀的水凝膠,另一側(cè)放置一種加固水凝膠,當(dāng)它們浸入酒精,水凝膠并未收縮,加固水凝膠使其保持原型。這導(dǎo)致X形狀水凝膠手臂能夠彎曲,攥住較小的物體,當(dāng)放置在水中,非加固水凝膠膨脹,較小的物體被釋放。