作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2023/2/1 18:53:12
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“精灵”机器人随风飞扬

 

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新型机器人受到了蒲公英种子的启发。图片来源:Jianfeng Yang/坦佩雷大学

刺激-响应聚合物的发展为研制下一代无线控制小型软体机器人带来了大量与材料相关的机会。长期以来,工程师已经知道如何使用这些材料制造能够行走、游泳和跳跃的小型机器人。但到目前为止,还没有人能让它们飞起来。

芬兰坦佩雷大学的研究人员正在探索如何使智能材料飞行。他们开发了一种聚合物组装的机器人,该机器人通过风力飞行,并由光控制。这个新设计名为FAIRY(精灵),即基于光响应材料的航空飞行机器人。

“FAIRY像蒲公英种子一样。与天然种子相比,我们为其配备了一个软驱动器。驱动器由光响应液晶弹性材料制成,在可见光的激发下,会诱导‘毛’的打开或关闭。”研究组组长Hao Zeng介绍。

FAIRY高孔隙率(0.95)和轻重量(1.2 mg)的结构,让它很容易随风飘浮在空中。更重要的是,一个稳定的分离涡环使得远距离风力辅助旅行成为可能。

“FAIRY可以由激光束或LED等光源供电和控制。”Zeng解释说。这意味着光可以改变其蒲公英种子状的结构,以适应风向和风力。光束也可以控制机器人组件的起飞和着陆动作。

“概念验证实验表明,我们开发的机器人向人工授粉的现实应用迈出了重要一步。在传粉者减少的当下,这将对全球农业产生巨大影响。”此外,Zeng认为,它还有更重要的应用潜力。

接下来,研究人员将专注于提高材料的灵敏度,使设备能够在阳光下运行,并精准控制着陆点。他们还将扩大规模,使其可以携带微电子设备,如GPS、传感器和生化化合物。

 
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