軟體機(jī)器人被創(chuàng)造，可變形、能自我修復(fù)

還記得電影《終結(jié)者》里的機(jī)器人嗎？其中的液態(tài)金屬機(jī)器人T1000極耐破壞，損傷后能很快恢復(fù)，而且可以千變?nèi)f化。

現(xiàn)在，中國香港中文大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家創(chuàng)造了一種奇妙的磁性粘液機(jī)器人，神似T1000機(jī)器人材料。這種機(jī)器人能自我修復(fù)、環(huán)繞并包裹較小物體，也能自由變形，在狹窄的空間自由穿梭。

中國香港中文大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作創(chuàng)造的磁性粘液機(jī)器人

在醫(yī)療方面，這類磁性微型軟體機(jī)器人比傳統(tǒng)機(jī)器人有更多優(yōu)勢。它可以不受空間限制，為微創(chuàng)手術(shù)、顯微操作和靶向藥物輸送等方面提供理想的解決方案。

所以，為了提高醫(yī)療水平或用在其他領(lǐng)域，科學(xué)家一直試圖研發(fā)出磁性微型軟體機(jī)器人。之前研究成果的最大局限是，要么機(jī)器人的變形程度有限，在高度受限的環(huán)境中無法工作;要么軟體機(jī)器人的流動(dòng)性過強(qiáng)，適應(yīng)能力卻不足，導(dǎo)致工作狀態(tài)并不穩(wěn)定?，F(xiàn)在，科學(xué)家的這項(xiàng)研究成果有很大突破，磁性粘液機(jī)器人既有類似彈性體機(jī)器人的適應(yīng)性，又有類似流體機(jī)器人的重構(gòu)、變形能力。

在實(shí)驗(yàn)中，磁性粘液機(jī)器人伸縮自如，是因?yàn)殁S磁鐵可以被外力操控，柔軟可變形的“身體”則主要是因?yàn)橛芯垡蚁┐己团鹕斑@兩種成分。

科學(xué)家介紹，這種粘液機(jī)器人需要人工操作引導(dǎo)，而且操作過程并不復(fù)雜，只要改變自己控制磁體的形狀、磁力的方向，就能讓機(jī)器人按照想要的方式移動(dòng)、變形。中國香港中文大學(xué)的張立是此項(xiàng)研究的通訊作者，他說：“這種粘液具有‘粘彈性’，意味著它的行為有時(shí)像固體，有時(shí)又像液體?！?/p>

磁性粘液機(jī)器人由聚乙烯醇（一種聚合物）、硼砂和釹磁鐵顆?；旌衔镏瞥?/p>

最不可思議的是，得益于它特殊的材質(zhì)和靈活的變形能力，這種機(jī)器人即使被剪斷，也能很快自我修復(fù)，在人為引導(dǎo)下還能長出“三頭六臂”。實(shí)驗(yàn)中，研究者設(shè)置的寬6.28毫米、高3毫米的曲折路徑，或者是直徑為1.5毫米的狹窄通道，機(jī)器人并沒有絲毫為難，在“瘦身”變形之后均能順利通過挑戰(zhàn)。

它還能變成“C”型結(jié)構(gòu)，如同掃地機(jī)器人一樣，把散落的小球等收集起來，或者變成“O”型結(jié)構(gòu)，直接把東西包裹后帶走。最厲害的是，它能像人一樣伸出手抓住物體;作為一種良好的導(dǎo)電體，在接通電極實(shí)驗(yàn)中，磁性粘液機(jī)器人可用于互連電極。

除了實(shí)驗(yàn)展示，磁性粘液機(jī)器人還能用在其他領(lǐng)域，包括抓取物體、吞噬和運(yùn)輸有害物質(zhì)、人體運(yùn)動(dòng)監(jiān)測以及電路切換和修復(fù)等。通過這項(xiàng)研究，科學(xué)家提出了新型軟體機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案，并增強(qiáng)了未來軟體機(jī)器人在生物醫(yī)學(xué)、電子和其他領(lǐng)域的應(yīng)用。

科學(xué)家表示，磁性粘液機(jī)器人目前還存在一些問題，有待進(jìn)一步研究和解決。機(jī)器人材料包含的硼砂有毒，雖然在其表面涂有二氧化硅材料，進(jìn)入人體后能起到防護(hù)作用，但這種方法還需進(jìn)一步開展動(dòng)物試驗(yàn)。如果解決了這一問題，將會(huì)有更廣泛的用途。另外，機(jī)器人現(xiàn)在的顏色也很單一，未來可能會(huì)有豐富的色彩種類。