機(jī)器人作為人工智能的細(xì)分領(lǐng)域，也隨著人工智能的發(fā)展日益精進(jìn)。傳統(tǒng)機(jī)器人通常是一種重型機(jī)器，有很多硬件和電子設(shè)備，這意味著其將無(wú)法與包括人類(lèi)在內(nèi)的軟結(jié)構(gòu)安全互動(dòng)。

現(xiàn)在，美國(guó)西北大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)就設(shè)計(jì)了具有分子智能的軟材料，使其能夠像任何尺寸的機(jī)器人一樣，在水下或地下的微小空間中執(zhí)行特定功能。

研究人員表示，這種外表和行為都類(lèi)似于微型水生動(dòng)物的“檸檬皮”機(jī)器人，它不僅支持光源驅(qū)動(dòng)，還能夠行走、移動(dòng)貨物、甚至跳舞。除了搬運(yùn)物體，它還有望在催化化學(xué)反應(yīng)和治療領(lǐng)域開(kāi)辟新的應(yīng)用場(chǎng)景。

事實(shí)上，新型機(jī)器人精確移動(dòng)和靈活的秘訣就在于它充滿(mǎn)水的結(jié)構(gòu)和嵌入的由鐵磁性的鎳絲組成的骨架。軟部件是一個(gè)分子設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，其部件允許它對(duì)光做出反應(yīng)，在內(nèi)部容納或排出水，并且具有對(duì)磁場(chǎng)快速響應(yīng)的剛度。

研究團(tuán)隊(duì)表示，內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)分子是用來(lái)應(yīng)對(duì)合成反應(yīng)的，當(dāng)暴露在光線下時(shí)，機(jī)器人的分子變得疏水（排斥水），導(dǎo)致水分子逃逸。這種轉(zhuǎn)換使機(jī)器人從一個(gè)平的位置彎曲到“站著”，從而使機(jī)器人“活起來(lái)”。

研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，這種彎曲能使材料對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)做出快速反應(yīng)，從而激活其快速行走的能力。當(dāng)燈熄滅時(shí)，分子會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，機(jī)器人也會(huì)變平，但在LED的提示下，它隨時(shí)都可以在磁場(chǎng)下進(jìn)行新的活動(dòng)周期。

此外，這項(xiàng)研究建立在此前設(shè)計(jì)的“機(jī)器人軟物質(zhì)”基礎(chǔ)上，在今年早些時(shí)候發(fā)表的前一項(xiàng)研究中，這種機(jī)器人材料可以在幾分鐘的時(shí)間尺度上彎曲，并且每12小時(shí)走一步就可以在表面爬行?，F(xiàn)在，這項(xiàng)突破使得機(jī)器人能夠以人類(lèi)的速度行走，大約每秒一步，并且能夠?qū)Υ艌?chǎng)做出反應(yīng)，引導(dǎo)這些材料沿著特定的軌跡運(yùn)動(dòng)。

這種模仿生物的新材料的設(shè)計(jì)，不僅可以更快地做出反應(yīng)，而且可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能，包括改變形狀，為合成生物增加腿，并賦予這些類(lèi)似生命的材料新的步行步態(tài)和更聰明的行為。這使他們具有很強(qiáng)的通用性，能夠適應(yīng)不同的任務(wù)。研究人員希望，最終能制造出一支能夠協(xié)同完成復(fù)雜任務(wù)的微型機(jī)器人大軍。

責(zé)任編輯：PSY