发现可能导致自推进机器人 - 仅使用环境流量

陆军资助的研究人员发现如何制造能够自推进的材料，使材料在没有电动机或手的情况下移动。

陆军资助的研究人员发现了如何制造能够自推进的材料，使材料在没有电动机或手的情况下移动。

马萨诸塞大学的研究人员发现了如何制作捕捉和重置的材料，只依赖于环境的能量流动。本研究在自然材料上发表并由美国军队资助，可以使未来的军事机器人能够从自己的能源中移动。

“这项工作是更大的多学科努力的一部分，寻求了解生物和工程的冲动系统，这些系统将为机械动作和能量储存结构和材料产生可扩展方法的基础，”Ralph Anthenien博士说陆军研究办公室，美国陆军战斗能力发展指挥，现称为Devcom，陆军研究实验室。“这项工作将在军队和国防部的行动和动机系统中拥有无数的未来申请。”

研究人员在一个涉及凝胶条带干燥的平凡的实验中发现了物理学。研究人员观察到，当长的弹性凝胶条带由于蒸发而丢失内部液体时，条带移动。大多数动作都很慢，但每次经常，他们都加快了。

科学家们发现如何制造捕捉和重置自己的材料，只依赖于环境的能量流动。这项研究可以使未来的军事机器人能够脱离自己的能量。

这些更快的动作是随着液体进一步蒸发而继续发生的快速稳定性。额外的研究表明，材料的形状很好，并且条带可以重置自身以继续运动。

“许多植物和动物，尤其是小动物，使用像泉水和闩锁一样的特殊部分来帮助他们真正快速地移动，比单独肌肉的动物快得多，”聚合物科学和工程教授博士说自然科学学院，Umass Amherst。“像金星verstrap一样的植物是这种运动的良好示例，蚱蜢和动物世界中的陷阱蚂蚁也是如此。”

SNAP稳定性是自然结合弹簧和闩锁的一种方式，越来越多地用于在小型机器人和其他设备中产生快速运动以及橡胶嘴唇等玩具。

“然而，大多数这些捕扣装置需要电动机或人手以继续移动，”克罗斯比说。“有了这个发现，可能有各种应用，不需要电池或电机来燃料。”

科学家们发现了未来的军事机器人可能能够脱离自己的能量。

在从干燥条中学习基本物理后，该团队在不同的形状中实验，以找到最有可能以预期的方式反应的那些，并且不会在没有任何电动机或手重置它们的情况下移动。该团队甚至表明Reshaped Scrips可以做到工作，例如爬上一套楼梯。

“这些课程展示了材料如何通过利用与环境的互动来产生强大的运动，例如通过蒸发，它们对于设计新机器人非常重要，尤其是难以拥有电机，电池或其他能源的小尺寸，”克罗斯比说。

研究团队正在与Devcom Army Research实验室协调，以将这种知识转移到未来的陆军系统中。

参考：Yongjin Kim，Jay Van den Berg和Alfred J. Crosby，1921年2月1日，自然材料的“自动捕捉和跳跃聚合物凝胶”.DOI：
10.1038 / s41563-020-00909-W