新研究助力 下一代機器人可變形?
來源：$article_from_name$ 2024/8/27 8:21:41 點擊：
物理學家發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可以給軟體機器人覆蓋一些材料，使它們能以更有目的性的方式移動和運轉。由英國巴斯大學主導的這項研究日前發(fā)表在美國《科學進展》雜志上。
研究報告的作者認為，他們使用“活性物質”進行的突破性建模可能標志著機器人設計的一個轉折點。
普通軟性材料的表面總會縮成一個球體。比如，水珠的出現(xiàn)是因為液體和其他軟性物質的表面會自然收縮到盡可能小的表面積——即球體。但活性物質可以設計成能夠對抗這一趨勢。一個例子是包裹在一層納米機器人中的橡皮球，通過編程，這些機器人可以協(xié)同工作，把這個球變?yōu)橐粋�預先確定的新形狀。
人們希望，活性物質將帶來能自下而上運轉的新一代機器。這些新機器不是由中央控制器來控制，而是由許多活性單位制成，這些單位會相互合作，以決定機器的運動和功能。這類似于人體生物組織的運轉，如心肌中的纖維。
通過在納米粒子表面覆蓋響應型活性材料，還可以按需定制藥物膠囊的大小和形狀。這可能對藥物與人體細胞相互作用的方式產生巨大影響。
研究報告的通訊作者安東·蘇斯洛夫博士說：“這項研究具有許多實用意義。例如，未來的技術可能制造出更軟、能夠更好地操作精密材料的軟體機器人。”
在這項研究中，研究人員提出了理論并進行了模擬，描述了一種表面受到主動壓力的3D軟固體。他們發(fā)現(xiàn)，這些主動壓力擴大了材料表面，同時拉動了下面的固體，從而導致了整體形狀改變。固體呈現(xiàn)的精確形狀可以通過改變這種材料的彈性性能來調整。
在下一階段，研究人員將把這項一般原則應用于設計特定機器人，比如軟體機械臂。
研究報告的作者認為，他們使用“活性物質”進行的突破性建模可能標志著機器人設計的一個轉折點。
普通軟性材料的表面總會縮成一個球體。比如，水珠的出現(xiàn)是因為液體和其他軟性物質的表面會自然收縮到盡可能小的表面積——即球體。但活性物質可以設計成能夠對抗這一趨勢。一個例子是包裹在一層納米機器人中的橡皮球，通過編程，這些機器人可以協(xié)同工作，把這個球變?yōu)橐粋�預先確定的新形狀。
人們希望，活性物質將帶來能自下而上運轉的新一代機器。這些新機器不是由中央控制器來控制，而是由許多活性單位制成，這些單位會相互合作，以決定機器的運動和功能。這類似于人體生物組織的運轉，如心肌中的纖維。
通過在納米粒子表面覆蓋響應型活性材料，還可以按需定制藥物膠囊的大小和形狀。這可能對藥物與人體細胞相互作用的方式產生巨大影響。
研究報告的通訊作者安東·蘇斯洛夫博士說：“這項研究具有許多實用意義。例如，未來的技術可能制造出更軟、能夠更好地操作精密材料的軟體機器人。”
在這項研究中，研究人員提出了理論并進行了模擬，描述了一種表面受到主動壓力的3D軟固體。他們發(fā)現(xiàn)，這些主動壓力擴大了材料表面，同時拉動了下面的固體，從而導致了整體形狀改變。固體呈現(xiàn)的精確形狀可以通過改變這種材料的彈性性能來調整。
在下一階段，研究人員將把這項一般原則應用于設計特定機器人，比如軟體機械臂。
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