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　 物理學(xué)家發(fā)現了一種新方法，可以給軟體機器人覆蓋一些材料，使它們能以更有目的性的方式移動(dòng)和運轉。由英國巴斯大學(xué)主導的這項研究日前發(fā)表在美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。



研究報告的作者認為，他們使用“活性物質(zhì)”進(jìn)行的突破性建�？赡軜酥局�(zhù)機器人設計的一個(gè)轉折點(diǎn)。


普通軟性材料的表面總會(huì )縮成一個(gè)球體。比如，水珠的出現是因為液體和其他軟性物質(zhì)的表面會(huì )自然收縮到盡可能小的表面積——即球體。但活性物質(zhì)可以設計成能夠對抗這一趨勢。一個(gè)例子是包裹在一層納米機器人中的橡皮球，通過(guò)編程，這些機器人可以協(xié)同工作，把這個(gè)球變?yōu)橐粋�(gè)預先確定的新形狀。


人們希望，活性物質(zhì)將帶來(lái)能自下而上運轉的新一代機器。這些新機器不是由中央控制器來(lái)控制，而是由許多活性單位制成，這些單位會(huì )相互合作，以決定機器的運動(dòng)和功能。這類(lèi)似于人體生物組織的運轉，如心肌中的纖維。


通過(guò)在納米粒子表面覆蓋響應型活性材料，還可以按需定制藥物膠囊的大小和形狀。這可能對藥物與人體細胞相互作用的方式產(chǎn)生巨大影響。


研究報告的通訊作者安東·蘇斯洛夫博士說(shuō)：“這項研究具有許多實(shí)用意義。例如，未來(lái)的技術(shù)可能制造出更軟、能夠更好地操作精密材料的軟體機器人�！�


在這項研究中，研究人員提出了理論并進(jìn)行了模擬，描述了一種表面受到主動(dòng)壓力的3D軟固體。他們發(fā)現，這些主動(dòng)壓力擴大了材料表面，同時(shí)拉動(dòng)了下面的固體，從而導致了整體形狀改變。固體呈現的精確形狀可以通過(guò)改變這種材料的彈性性能來(lái)調整。


在下一階段，研究人員將把這項一般原則應用于設計特定機器人，比如軟體機械臂。