據外媒Nnew Atlas報道,當你想到機器人時,你可能沒有聯想到可以漂浮在水面上的彈性網狀物,但這正是北卡羅來納州立大學的研究人員所開發的。這些柔軟的結構是3D打印的,并嵌入了磁性顆粒,可以拉伸和壓縮以抓取和移動小物體。
為了制造這些“機器人”網格,該團隊首先混合了由硅微珠、液體硅,水和重要的羰基鐵顆粒制成的“墨水”。隨后這些東西可以被3D打印成各種網狀,然后在烤箱中固化,形成柔軟、柔韌的結構。這些“機器人”可以像昆蟲一樣漂浮在水面上。
為了控制結構,團隊可以改變磁場,上下調整強度或令其打開和關閉。例如,打開該磁場可能會導致網格朝向一端碾壓,然后在再次關閉該區域時彈回到其原來的尺寸。通過改變網格的大小和形狀,團隊能夠為各種目的創建一些不同的“機器人”設計。在一個例子中,研究人員制造了一種彈簧形式的抓取器,其一端帶有“抓手”。當磁場接通時,彈簧部分聚集起來,用它拖動“抓手”。通過打開和關閉,研究人員能夠將“抓手”伸出,抓住一個小鋁球并將其拖入。
在另一個例子中,研究人員制作了一張大而平的薄片,中間有更多“線”。當磁場打開時,網狀物朝向中心收縮,使其在其表面上保持一滴水。但是關掉磁場,網狀物伸展到它的全尺寸,讓液滴落入下面的水中。該設計可以允許液體運輸,并可根據需要混合使用。
“這項研究顯示了3D打印和柔性機器人相結合的新興領域的能力,”該研究的通訊作者Orlin Velev表示。“就目前而言,這是柔性機器人執行器的早期概念驗證。”
該研究發表在《先進材料技術》雜志上。