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受水母啟發(fā) 天津大學(xué)研發(fā)全球首個液態(tài)全柔性智能機(jī)器人

放大字體??縮小字體 發(fā)布日期:2019-11-13
核心提示:記者從天津大學(xué)獲悉,天津大學(xué)精儀學(xué)院黃顯教授團(tuán)隊(duì)近期成功研發(fā)全球首個液態(tài)全柔性智能機(jī)器人,有望實(shí)現(xiàn)柔性電子產(chǎn)業(yè)和植入醫(yī)
       記者從天津大學(xué)獲悉,天津大學(xué)精儀學(xué)院黃顯教授團(tuán)隊(duì)近期成功研發(fā)全球首個液態(tài)全柔性智能機(jī)器人,有望實(shí)現(xiàn)柔性電子產(chǎn)業(yè)和植入醫(yī)療器械的革命性突破。


液態(tài)全柔性智能機(jī)器人示意圖。天津大學(xué)供圖

      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(lǐng)域擁有廣闊前景。理論上,利用柔性電子技術(shù)研發(fā)的微型“軟體”機(jī)器人可以反復(fù)改變形狀,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動、抓取、運(yùn)輸和觸覺感應(yīng)等功能。但現(xiàn)階段“軟體機(jī)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,阻礙了性能的實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)代社會的多元化需求急切呼喚“全柔性”機(jī)器人的出現(xiàn)。

      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),天津大學(xué)黃顯教授團(tuán)隊(duì)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(gòu)建了一種全新的“智能液滴”——液態(tài)全柔性智能機(jī)器人。

      目前,相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表于國際工程和自然科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《尖端科學(xué)》。

      論文第一作者、天津大學(xué)精儀學(xué)院博士研究生周明行告訴記者,這款機(jī)器人長8毫米,高度不足5毫米,由電子器件和液滴兩部分構(gòu)成(如圖)。液滴可以是水凝膠、水或者油,具體形態(tài)取決于機(jī)器人的應(yīng)用場景。由于黃色柔性電子器件僅有1.1毫克,且超薄可彎折,因此可以被液滴攜帶著進(jìn)行運(yùn)動。

      “構(gòu)造上來說,這個全柔性、可編程控制的機(jī)器人不含有剛性傳感器件,本身沒有固定形態(tài),能夠在不同環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動、變形和傳感測量。”他說,機(jī)器人還搭載了多種傳感器,如溫度傳感器、濕度傳感器、光學(xué)傳感器、應(yīng)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,未來可應(yīng)用于基因測序、化學(xué)合成、藥物遞送等領(lǐng)域,有望成為能進(jìn)入人體檢測治療的“血管醫(yī)生”。

      據(jù)悉,如果應(yīng)用場景需要搭載的傳感器不多,機(jī)器人最小可以做到1毫米之內(nèi)。


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