受LED光和磁场作用，形状记忆“抓斗”可以实现抓取、传递和放下等动作。
sciencedaily网站报道，美国北卡罗来纳州立大学和依隆大学的研究人员开发了一种可以远程控制软机器人运动的技术。该技术可以将软机器人锁定在预定位置，然后在光和磁场的作用下重新配置成新的形状。相关成果刊登于《科学进展》杂志。北卡罗来纳州立大学材料科学与工程教授、论文作者Joe Tracy说：“软机器人的可重构性让我们倍感兴奋。通过改变材料的性能，我们可以远程控制软机器人的运动——我们可以让它保持既定形状、产生形状变化然后复原。这些变化都是可以重复的。可重构软机器人技术在生物医学和航空航天等领域有重要的应用价值。”
研究人员使用嵌入了磁性铁微粒的聚合物制造了软机器人。在正常情况下，制造机器人的材料的硬度较高，可以维持自身的形状。而它在被发光二极管（LED）的光加热后，材料会变得具有柔韧性。在机器人变得柔韧后，研究人员就能通过施加磁场远程控制机器人的形状了。在机器人转化为研究人员希望的形状后，通过移除LED灯，机器人又会逐渐恢复原有硬度，有效锁定形状。通过再次施加LED光并移除磁场，软机器人可以恢复原始形状。总体来讲，变形-锁定-复原等过程可以在光和磁场的作用下重复进行。
在实验验证阶段，研究人员将软机器人设计成了“抓斗”，用于抓取和传递物体。此外，这种软机器人还可以设计成悬臂或机械花瓣。论文第一作者、北卡罗来纳州立大学博士生Jessica Liu表示：“我们并不局限于二进制配置。通过控制灯光，我们可以确保机器人在任何时候都保持自己的形状。”此外，研究人员还开发了一种计算模型，可以简化软机器人的设计过程：在构建完成特定任务的原型机之前，研究人员可以利用计算模型微调软机器人的形状、聚合物厚度、铁微粒丰度以及磁场强度和方向等参数。Tracy教授展望说：“下一步的工作主要是聚合物的优化。例如，我们可以调整工程聚合物在不同温度下的响应性，满足特定应用的需求。”
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编译：雷鑫宇
审稿：alone
责编：唐林芳
期刊来源：《科学进展》
期刊编号：2375-2548
原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190802144412.htm
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