而這些機(jī)械人完整由水凝膠制成。
水凝膠是一種牢固的而近乎通明的橡膠狀資料，重要由水構(gòu)成。每一個(gè)機(jī)械人都是一個(gè)中空的、準(zhǔn)確設(shè)計(jì)的水凝膠構(gòu)造的組合，同時(shí)它銜接到橡膠管。當(dāng)研討人員將水注入水凝膠機(jī)械人時(shí)，這個(gè)構(gòu)造就會(huì)敏捷收縮，使機(jī)械人可以或許卷曲或拉伸。
該團(tuán)隊(duì)開辟并設(shè)計(jì)了好幾鐘水凝膠機(jī)械人，包含一個(gè)可以往返擺動(dòng)的魚鰭狀機(jī)械人，一個(gè)可以作出“踢”的舉措的機(jī)械人，和一個(gè)柔嫩的、可以停止“捏緊”和“抓緊”舉措的手形機(jī)械人 。
像爪子一樣的機(jī)械人可以抓活魚
因?yàn)檫@些機(jī)械人都是由水驅(qū)動(dòng)、而且簡(jiǎn)直完整由水組成，是以它們具有與水相似的視覺和聲學(xué)特征。研討人員以為，假如將這些機(jī)械人用于水下情況，它們簡(jiǎn)直就像通明的一樣。
這支開辟團(tuán)隊(duì)由兩位亞洲學(xué)者——麻省理工學(xué)院機(jī)械工程與情況工程副傳授趙選賀和韓國研討生玉云吳（音譯）引導(dǎo)，今朝該團(tuán)隊(duì)正在試圖將水凝膠機(jī)械人運(yùn)用于醫(yī)療范疇。
依據(jù)MIT News報(bào)道，趙選賀傳授說：
“水凝膠柔嫩、潮濕、與生物兼容，可與人體器官構(gòu)成更友愛的接觸界面。我們正在積極地與醫(yī)療集團(tuán)協(xié)作，將該體系轉(zhuǎn)化為軟手術(shù)器械，如‘水凝膠手’。在停止內(nèi)科手術(shù)時(shí)，它將能夠?qū)M織和器官停止更平和的操作。”
柔性機(jī)械人
在曩昔五年中，這支研討部隊(duì)一向在開辟水凝膠，測(cè)驗(yàn)考試將高份子資料和水混雜起來，并應(yīng)用他們創(chuàng)造的技巧制作堅(jiān)韌但高度可拉伸的資料。
他們還開辟了一種技巧，將這些水凝膠粘合到各類資料的外面，如玻璃、金屬、陶瓷和橡膠，使得水凝膠具有極強(qiáng)的抗剝離的粘合性。
該團(tuán)隊(duì)熟悉到，這類耐用、靈巧、強(qiáng)力粘合的水凝膠能夠是用于軟體機(jī)械人的幻想資料。
固然之前很多研討團(tuán)隊(duì)也設(shè)計(jì)過橡膠、硅膠資料的軟體機(jī)械人。然則趙傳授指出，這些資料其實(shí)不像水凝膠那樣具有生物相容性。
水凝膠重要由水構(gòu)成，他們?cè)谏镝t(yī)學(xué)情況中應(yīng)用天然更平安。雖然其別人試圖用水凝膠制作軟體機(jī)械人，然則他們的設(shè)計(jì)計(jì)劃制作出來的倒是易脆的、絕對(duì)不靈巧的資料，這些資料在反復(fù)應(yīng)用后就會(huì)決裂。
比擬之下，趙傳授的團(tuán)隊(duì)發(fā)明本身的研討計(jì)劃和結(jié)果可以很好地實(shí)用于軟體機(jī)械人。玉云吳以為：
“我們最后沒有想到軟機(jī)械人項(xiàng)目，但我們認(rèn)識(shí)到，或許我們的專業(yè)常識(shí)和技巧可以將這些‘果凍’釀成壯大的履行器和機(jī)械人構(gòu)造。”
為了將其水凝膠資料運(yùn)用于軟機(jī)械人，研討人員起首考核了植物世界。他們重要不雅察了小頭虱和玻璃鰻魚，后者是渺小、通明、水凝膠狀的鰻魚幼體，在陸地中孵化，終究遷徙到天然的河道棲息地。
“這是一段異常漫長的觀光，進(jìn)程中沒有可以停止掩護(hù)的手腕。它們仿佛試圖經(jīng)由過程釀成通明的情勢(shì)來停止有用的假裝。我們?cè)竿竭_(dá)如許相似的通明度、力度和速度。”
柔性機(jī)械人的形體很豐碩，這個(gè)就很英俊，并且簡(jiǎn)直是完整通明的
為了做到這一點(diǎn)，玉云吳和趙選賀應(yīng)用3D打印和激光切割技巧，將水凝膠打印成機(jī)械人構(gòu)造和其他中空單位，然后將這些單位與銜接到內(nèi)部泵的小型橡膠管接合。
在應(yīng)用多種水凝膠機(jī)械人設(shè)計(jì)的試驗(yàn)中，研討團(tuán)隊(duì)發(fā)明，這些構(gòu)造被輪回應(yīng)用最多1000次也不會(huì)決裂。他們還發(fā)明，當(dāng)把這些機(jī)械人放在水下，以黑色圖案為配景時(shí)，它們簡(jiǎn)直完整是弗成見的（上圖）。
在項(xiàng)目演示中，該團(tuán)隊(duì)制作了一個(gè)手狀的機(jī)械人抓爪，并將水抽入、抽出， 使手可以翻開和封閉。研討人員將這個(gè)抓手放入金魚缸中。當(dāng)魚群游過，抓手可以疾速地跟上魚群。
“機(jī)械人簡(jiǎn)直是通明的，很好看到。當(dāng)你釋放魚的時(shí)刻，你會(huì)很高興地發(fā)明，機(jī)械人很軟，所以不會(huì)損害魚。想象一下，一個(gè)堅(jiān)固的機(jī)械手能夠會(huì)捏碎一條魚。”
接上去，研討人員籌劃進(jìn)一步肯定水凝膠機(jī)械人的詳細(xì)運(yùn)用，然后依據(jù)特定用處，量身打造制造計(jì)劃。例如，醫(yī)療運(yùn)用能夠不須要完整通明的構(gòu)造，而其他運(yùn)用能夠須要機(jī)械人的某些部門比其他部門更堅(jiān)固。
“我們想找到一個(gè)實(shí)際的運(yùn)用計(jì)劃，從而依據(jù)此計(jì)劃優(yōu)化資料，以發(fā)明出一個(gè)真正有影響力的器械。”
