科學家(jiā)發現一種新方法，可(kě)使機器(qì)人(rén)擁有(yǒu)變形能力

        近日，英國巴斯大(dà)學的研究人(rén)員發現了一種新方法，可(kě)以給軟體(tǐ)機器(qì)人(rén)覆蓋一些(xiē)材料，使它們能更以目的性的方式移動和(hé)運轉。

        研究作(zuò)者認為(wèi)，他們對“活性物質”的突破性建模可(kě)能标志(zhì)着機器(qì)人(rén)設計(jì)的轉折點。随着這一概念的進一步發展，有(yǒu)可(kě)能不是通(tōng)過其自然彈性而是通(tōng)過其表面上(shàng)人(rén)為(wèi)控制(zhì)的活動來(lái)确定軟機器(qì)人(rén)的形狀、運動和(hé)行(xíng)為(wèi)。

     普通(tōng)軟性材料的表面總會(huì)縮成一個(gè)球體(tǐ)。比如，水(shuǐ)珠的出現是因為(wèi)液體(tǐ)和(hé)其他軟性物質的表面會(huì)自然收縮到盡可(kě)能小(xiǎo)的表面積—即球體(tǐ)。設計(jì)出一種活性物質，可(kě)以對抗這一趨勢。

    人(rén)們希望，活性物質将帶來(lái)能自下而上(shàng)運轉的新一代機器(qì)。這些(xiē)新機器(qì)不是由中央控制(zhì)器(qì)來(lái)控制(zhì)，而是由許多(duō)單獨的活性單位制(zhì)成，這些(xiē)單位會(huì)相互協作(zuò)，以決定機器(qì)的運動和(hé)功能。這類似于人(rén)體(tǐ)生(shēng)物組織的運轉，如心肌中的纖維。

    利用這個(gè)想法，科學家(jiā)在新研究中提出了理(lǐ)論并進行(xíng)了模拟，描述了一種表面受到主動壓力的3D軟固體(tǐ)。他們發現，這些(xiē)主動壓力擴大(dà)了材料表面，同時(shí)拉動了下面的固體(tǐ)，從而導緻了整體(tǐ)形狀改變。固體(tǐ)呈現的精确形狀，可(kě)以通(tōng)過改變這種材料的彈性性能來(lái)調整。

    科學家(jiā)表示，他們将在下一階段把這項一般原則應用于設計(jì)特定機器(qì)人(rén)，比如軟體(tǐ)機械臂。

   該研究論文題為(wèi)“Active elastocapillarity in soft solids with negative surface tension”，已發表在《科學進展》上(shàng)。