世界首個液態(tài)全柔性智能機器人誕生
《西游記》中孫悟空“72變”,化身小蟲鉆到妖怪肚子里大顯身手的故事,寄托了古人對于微觀世界的大膽創(chuàng)想。近日,天津大學精儀學院黃顯教授團隊成功研發(fā)全球首個液態(tài)全柔性智能機器人,有望成為柔性電子產業(yè)和植入醫(yī)療器械的革命性突破,能72變的“血管醫(yī)生”讓神話成為現(xiàn)實。相關研究成果近期發(fā)表于國際工程和自然科學領域權威期刊《尖端科學》,并得到國家自然科學基金和天津自然科學基金等支持。
據(jù)了解,柔性電子器件具有超薄、柔性、可延展的“類皮膚”特性,在能源、醫(yī)療、通訊等領域擁有廣闊前景。理論上,利用柔性電子技術研發(fā)的微型“軟體”機器人可以反復改變形狀,實現(xiàn)運動、抓取、運輸和觸覺感應等功能。但現(xiàn)階段“軟體機器人”依然面臨“硬傷”,需要依賴傳統(tǒng)的剛性傳感元件和電路,嚴重阻礙了性能的實現(xiàn),F(xiàn)代社會的多元化需求急切呼喚“全柔性”機器人的出現(xiàn)。 天津大學黃顯教授團隊受自然界柔軟的水母、輪蟲等腔腸動物和浮游生物的啟發(fā),利用液滴的柔軟無定形特性和柔性電子器件的超薄柔軟特性,構建了一種全新的“智能液滴”——液態(tài)全柔性智能機器人。這是一種超小型、全柔性、可編程控制的液態(tài)智能機器人,能夠在不同環(huán)境條件下實現(xiàn)運動、變形和傳感測量。 “這種機器人除了具備良好的運動和環(huán)境適應能力之外,還搭載了多種傳感器,如溫度傳感器、濕度傳感器、光學傳感器、應力傳感器、葡萄糖傳感器、食品毒素傳感器和無線能量采集模塊等。”黃顯教授介紹說,未來可應用于基因測序、化學合成、藥物遞送等領域,有望成為能進入人體檢測治療的“血管醫(yī)生”,具有十分重要的科學意義和應用價值。 |