@ 2017.08.22 , 18:30

用于制造自愈机器人的新型软橡胶

用于制造自愈机器人的新型软橡胶
Credit:原文图片

近日,布鲁塞尔自由大学的一支研究团队开发出了一种新型橡胶。这种橡胶可以用在机器人身上,以便他们被割伤时能够自我愈合。在这只研究团队发表于《机器人科学与技术》杂志上的论文中,研究小组详细描述了该橡胶,同时介绍了该橡胶是如何自愈的以及在测试时该橡胶的表现。

一直以来,机器人工程师们的一个远大目标就是开发出一种像人类皮肤一样的机器人皮肤——在受损时会自我愈合。对这些工程师来说,另一个同样重要的目标便是将柔软的机械零部件整合到那些需要很高灵敏度的应用上——例如,在医院搬抬以及运送病人。众所周知,软材料的缺点是它们很容易被损坏,从而使机器人无法正常工作。而研究人员的最新研究结果显示,让机器人的手和某些其他部位既柔软又能自愈是最理想的情况。

研究人员认为,解决方案应该是一种软性的橡胶,它能提供足够的敏感度,但不需要内部支撑(如人体骨骼)就足以保持其形状。这种橡胶修复时也不会使用胶水、螺丝钉等东西,因为用这些东西打出来的补丁不会像原始材料那么牢固。近日,布鲁塞尔自由大学的研究团队就研发了这样一种橡胶,并用它来为机器人制作手指。如果被割伤了,只要把橡胶手放在烤箱里,用80℃的温度加热40分钟就可以自愈了。高温会使得伤口闭合,因为这种橡胶是由交联网络构成的聚合物——加热后,会发生狄尔斯-阿尔德反应,从而在被损坏的区域形成新的连接。同时,在加热后,橡胶必须冷却一段时间来使连接变牢固。

此外,研究人员还用这种橡胶制作了一种手爪以及他们描述为“人造肌肉”的东西,并对所有的产物都做了不同的切割实验来测试它们愈合的程度。他们表示所有的产物都像预期的那样愈合了,而且修复后功能恢复了98%到99%。他们还表示,该自愈过程可以反复进行,而且不需要降解橡胶。

本文译自 techxplore,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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