作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2023/2/1 10:02:10
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“仙女”机器人借助风和光飞行

 

科技日报北京1月31日电 (实习记者张佳欣)刺激响应聚合物的发展为下一代小型无线控制软体机器人带来了大量新材料相关的创新。工程师们已使用这些材料制造可行走、游泳和跳跃的小型机器人。但此前,还没人能让它们飞起来。芬兰坦佩雷大学轻型机器人小组的研究人员提出了名为“仙女”的新设计——一种基于光响应材料组装的飞行机器人。这种聚合物组装机器人,能靠风飞行,并由光控制。

从蒲公英种子得到灵感,“仙女”具有多个仿生特征。由于其高孔隙率(0.95)和轻质(1.2毫克)的结构,它很容易漂浮在有风的空中。更重要的是,稳定的分离涡环生成使长距离风力辅助飞行成为可能。

研究人员称,“仙女”可由光源供电和控制,比如激光束或LED。这意味着光可用来改变微小的蒲公英种子状结构的形状,“仙女”可通过改变形状来适应风向和风力,光束可用来控制聚合物组件的起飞和着陆。

与自然界中的蒲公英种子相比,这种人造种子配备了一个柔性致动器。执行器是由光反应型液态结晶弹性体制成的,它在可见光的激发下诱导刷毛的打开或关闭。

研究人员接下来将专注于提高材料的灵敏度,使设备能够在阳光下运行。此外,他们还计划扩大该结构的规模,使其能够携带GPS和传感器等微电子设备及生化化合物。

研究人员称,这听起来像是科幻小说,但概念验证实验表明,新开发的机器人向适合人工授粉的现实应用迈出了重要的一步。在未来,数以百万计的携带花粉的人造蒲公英种子可被自然风自由驱散,然后在光线的指引下前往特定地区,那里有等待授粉的树木。

研究人员说,这将对全球农业产生巨大影响,因为全球变暖导致的传粉媒介丧失已构成对生物多样性和粮食生产的严重威胁。

 
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