陈根：软材料开发水上机器人，迷你的智能运货机器_风闻

文/陈根

机器人作为人工智能的细分领域，也随着人工智能的发展日益精进。传统机器人通常是一种重型机器，有很多硬件和电子设备，这意味着其将无法与包括人类在内的软结构安全互动。

现在，美国西北大学的一支研究团队就设计了具有分子智能的软材料，使其能够像任何尺寸的机器人一样，在水下或地下的微小空间中执行特定****功能。

研究人员表示，这种外表和行为都类似于微型水生动物的“柠檬皮”机器人，它不仅支持光源驱动，还能够行走、移动货物、甚至跳舞。除了搬运物体，它还有望在催化化学反应和治疗领域开辟新的应用场景。

事实上，新型机器人精确移动和灵活的秘诀就****在于它充满水的结构和嵌入的由铁磁性的镍丝组成的骨架。软部件是一个分子设计的网络，其部件允许它对光做出反应，在内部容纳或排出水，并且具有对磁场快速响应的刚度。

研究团队表示，内部的化学反应分子是用来应对合成反应的，当暴露在光线下时，机器人的分子变得疏水（排斥水），导致水分子逃逸。这种转换使机器人从一个平的位置弯曲到**“站着”，从而使机器人“活起来”****。**

研究人员进一步发现，这种弯曲能使材料对旋转磁场做出快速反应，从而激活其快速行走的能力。当灯熄灭时，分子会恢复到原来的状态，机器人也会变平，但在LED的提示下，它随时都可以在磁场下进行新的活动周期。

此外，这项研究建立在此前设计的“机器人软物质”基础上，在今年早些时候发表的前一项研究中，这种机器人材料可以在几分钟的时间尺度上弯曲，并且每12小时走一步就可以在表面爬行。现在，这项突破使得机器人能够以人类的速度行走**，大约每秒一步，**并且能够对磁场做出反应，引导这些材料沿着特定的轨迹运动。

这种模仿生物的新材料的设计，不仅可以更快地做出反应，而且可以实现更复杂的功能，**包括****改变形状，为合成生物增加腿，并赋予这些类似生命的材料新的步行步态和更聪明的行为。这使他们具有很强的通用性，能够适应不同的任务。**研究人员希望，最终能制造出一支能够协同完成复杂任务的微型机器人大军。