文：环球网&cnBeta
近日，北卡罗莱纳州立大学的研究人员发明了3D打印的柔性网状机器人，因其柔软的外形，又叫做软机器人。这种软机器人的结构可以通过施加磁场来控制，从而漂浮在水面上。它们可以在水面上抓取小物体，所以有潜力模仿生活在水面上的生物。这些柔软的结构是3D打印的，并嵌入了磁性颗粒，可以拉伸和压缩以抓取和移动小物体。
为了创造这种结构，研究人员先制造了一种“墨水”，它是由液态硅酮结合而成的，它产生的“均质复合触变性膏体”类似于普通牙膏，这种牙膏很容易被挤出管子，但在牙刷上保持形状不会滴落。据南极熊了解，为了制造这些“机器人”网格，该团队首先混合了由硅微珠、液体硅，水和重要的羰基铁颗粒制成的“墨水”。随后这些东西可以被3D打印成各种网状，然后在烤箱中固化，形成柔软、柔韧的结构。这些“机器人”可以像昆虫一样漂浮在水面上。
研究人员使用一台3D打印机，将膏体塑造成网状的图案。然后把这些图案在烤箱中固化，形成灵活的硅酮结构，最后通过磁场的应用来控制拉伸和变形。
为了控制结构，团队可以改变磁场，上下调整强度或令其打开和关闭。例如，打开该磁场可能会导致网格朝向一端碾压，然后在再次关闭该区域时弹回到其原来的尺寸。通过改变网格的大小和形状，团队能够为各种目的创建一些不同的“机器人”设计。在一个例子中，研究人员制造了一种弹簧形式的抓取器，其一端带有“抓手”。当磁场接通时，弹簧部分聚集起来，用它拖动“抓手”。通过打开和关闭，研究人员能够将“抓手”伸出，抓住一个小铝球并将其拖入。
在另一个例子中，研究人员制作了一张大而平的薄片，中间有更多“线”。当磁场打开时，网状物朝向中心收缩，使其在其表面上保持一滴水。但是关掉磁场，网状物伸展到它的全尺寸，让液滴落入下面的水中。该设计可以允许液体运输，并可根据需要混合使用。
“这项研究显示了3D打印和柔性机器人相结合的新兴领域的能力，”该研究的通讯作者Orlin Velev表示。“就目前而言，这是柔性机器人执行器的早期概念验证。”
他们在一份主题为先进材料技术的特刊上，展示了他们如何能够设计出这种软性结构的，并演示了它们在水上漂浮时的使用展示，以及如何地收缩和抓取物体。不得不说，这项研究显示了3D打印技术和智能机器人相科技相结合，来开创新兴领域的能力。
该研究发表在《先进材料技术》杂志上。
来源：环球网&cnBeta
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