可(kě)折疊的(de)金屬材料可(kě)以徹底改變軟機器人(rén)技術

這(zhè)種材料由一層薄薄的(de)金屬和(hé)灰燼組成   National University of Singapore

當談到柔軟的(de)機器人(rén)設備時(shí)，有些像橡膠一樣柔軟，有些像折紙一樣折疊。由于一種導電的(de)折疊金屬材料，後者可(kě)能很快(kuài)就會變得(de)更輕、更硬、更有能力。

折紙式軟機器人(rén)通(tōng)常由折疊的(de)塑料或紙張制成。爲了(le)使其電子功能，傳感器和(hé)電路必須添加到其表面，使其體積更大(dà)、重量更重、靈活性更低。

由新加坡國立大(dà)學的(de)科學家開發出來(lái)，新材料從紙開始，折疊成一個(gè)膨脹和(hé)收縮的(de)結構，與手風琴的(de)波紋管不同。然後将該結構浸泡在氧化(huà)石墨烯溶液中，浸入鉑離子溶液（也(yě)可(kě)以使用(yòng)金或銀），在800ºC（1472ºF）的(de)氩氣中燃燒，然後在500ºC（932ºF）的(de)空氣中燃燒。

這(zhè)一過程産生的(de)材料由70%的(de)鉑和(hé)30%的(de)無定形碳（換句話(huà)說，灰）組成。在最後一步中，将該材料浸泡在彈性體溶液中，以使其穩定。

成品具有可(kě)折疊、可(kě)拉伸和(hé)柔性，厚度僅爲90微米。據報道，它的(de)重量隻有紙張的(de)一半，但與紙張或塑料不同，它是導電的(de)。

此外，它可(kě)以承受高(gāo)達800ºC的(de)溫度長(cháng)達五分(fēn)鐘(zhōng)而不燃燒，并且它會在施加電流的(de)情況下(xià)産生熱(rè)量。這(zhè)些特性可(kě)以讓機器人(rén)在危險的(de)條件下(xià)工作，并在需要時(shí)自行除冰。


陳伯彥副教授（右）和(hé)博士生楊海濤，以及材料樣本   National University of Singapore

實驗還(hái)表明(míng)，這(zhè)種材料能夠感應機械應變，并且因爲它充當自己的(de)天線，所以它允許機器人(rén)彼此或與人(rén)類操作員(yuán)進行無線通(tōng)信。

科學家們現在正在研究使用(yòng)銅等較便宜的(de)金屬，并正在探索允許這(zhè)種材料儲存能量的(de)方法——因此不需要單獨的(de)電池。人(rén)們希望這(zhè)種材料最終能用(yòng)于搜索和(hé)救援機器人(rén)等應用(yòng)，或用(yòng)于輕型假肢裝置。

由陳伯彥副教授領導的(de)一篇關于這(zhè)項研究的(de)論文最近發表在《科學機器人(rén)學》雜(zá)志上。

資料來(lái)源：National University of Singapore