科学家为机器人研制了一款新皮肤,遇到危险会发光

在某一天,如果机器人处在危险之中,它们就会发光(图片来源:FABRICE COFFRINI/AFP)。

一组来自于中国的科学家从水母身上得到启发,研制出了这款遇到危险时会发光的电子皮肤。

在《应用材料和接口》杂志上的文章描述了这个电子皮肤的设计,它可能解决了一个当今机器人专家所面临的最顽固、最违反直觉的问题。

现阶段对于电子皮肤的研究既广泛又强大,在各种领域的许多用途上都对这些产品有巨大的需求,其中包括工厂和假肢的设计。比如今年10月,另一个中国团队设计出的一款电子皮肤,它的灵敏度已经到接近于人类手指。

整个行业的普及给产品的设计带来了精度的提高和感受性的加强,而这也意味着,仿生的触摸功能还一直处于未知的领域。

虽然许多类型的电子皮肤都有检测和应对轻微压力的能力,但沉重的击打会让他们麻木(夸张地说)。超过一定程度的强烈冲击并不能提高超过一周以上才能回应的响应信号,这就意味着系统本身或其操作人员采取回避行动以避免损害的动力不大。

Bin Hu和他的同事们来自中国的华中科技大学,而他们现在也许已经解决了这个问题。

该团队设计了一个灵活的电子皮肤,对于轻微或是巨大的压力都很敏感。当它感觉到的力量超过所设置的警报水平时,它就会发光。

研究者为了研制他们的新皮肤,从一种名为警报水母的生物身上找到了灵感。警报水母拥有生物性发光的特长,当它们遇到危险时,就会闪烁明亮的光。

为了在电子皮肤的原型中重建这个效果,Hu和他的同事们使用了两层名为聚二甲基硅氧烷硅的材料,并将银纳米线嵌入这个材料中到,而在这两层中间,他们还加入了一层能发光的荧光粉。

当电流贯穿超弹性硅胶中的纳米线时,电子皮肤可以检测压力产生的能量,即使只是轻如微风的压力。当压力超过所设置的水平时,便激活了荧光粉,使其产生一个明显的警告信号。

在他们的论文中,研究人员表明,新的皮肤“可能会被广泛地应用在智能机器人”上。

值得一提的是,这并不是唯一一个从警报水母身上获得灵感的产品。

2005年,海洋生物学家Edith Widder利用水母发光的特点创造一种物质,并将其称为“电子水母”。

在由美国探索频道和日本广播公司NHK拍摄的画面中,她用“电子水母”来模仿真正的水母,来吸引一个巨型乌贼进入电影镜头的范围。

蝌蚪五线谱编译自cosmosmagazine,译者 李彤馨,转载须授权