本报讯 机器人往往由电池和插座供电,但近日美国洛杉矶南加州大学航空航天与机械工程系的研究人员发明了一种不一样的“机器甲虫”,这种昆虫大小的微型机器人(质量小于1克)靠甲醇运动,甲醇常用于溶剂和防冻剂。相关研究成果8月19日在线发表于《科学—机器人》。
像甲醇这样的液体燃料每单位体积所能容纳的能量比电池更多,特别是在小规模的情况下。这意味着甲醇驱动的微型机器人不需要额外的外部电源,如电线或电磁场。因此,从理论上讲,它们在运动时比其他靠电力驱动的机器人拥有更多的自主性,同时还保有极小的体形。
在一项新的研究中,研究人员设计出一种能够收缩和放松的微型人工肌肉。该系统采用覆盖铂粉的镍钛合金焊丝,这加速了甲醇蒸气的燃烧进而产生热量,使机器人腿上的电线变短,待冷却后电线重新延伸,由此驱动机器人运动。
“机器甲虫”的质量只有88毫克,它在承载物体后的质量最多能达到自身质量的2.6倍。不仅如此,“机器甲虫”还能额外携带95毫克的燃料,用来为机器人提供最多两小时的动力;它还能爬上山坡,并顺利通过各种不同纹理的表面,比如玻璃、泡沫睡眠垫和混凝土人行道等。
科学家现在需要研究如何给机器人加液,以让它在更长的时间内持续供电。如果他们能通过编程实现机器人与操作人员之间的互动,未来甲醇驱动的微型机器人就可以充当人工授粉者或协助进行复杂的手术。(李昕茹)
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abe4061
《中国科学报》 (2020-08-21 第2版 国际)