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

液態(tài)全柔性智能機器人示意圖。天津大學(xué)供圖

      柔性電子器件具有超薄、柔性、可延展的“類(lèi)皮膚”特性，在能源、醫療、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”機器人可以反復改變形狀，實(shí)現運動(dòng)、抓取、運輸和觸覺(jué)感應等功能。但現階段“軟體機器人”依然面臨“硬傷”，需要依賴(lài)傳統的剛性傳感元件和電路，阻礙了性能的實(shí)現?，F代社會(huì )的多元化需求急切呼喚“全柔性”機器人的出現。

      受自然界柔軟的水母、輪蟲(chóng)等腔腸動(dòng)物和浮游生物的啟發(fā)，天津大學(xué)黃顯教授團隊利用液滴的柔軟無(wú)定形特性和柔性電子器件的超薄柔軟特性，構建了一種全新的“智能液滴”——液態(tài)全柔性智能機器人。

      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，這款機器人長(cháng)8毫米，高度不足5毫米，由電子器件和液滴兩部分構成（如圖）。液滴可以是水凝膠、水或者油，具體形態(tài)取決于機器人的應用場(chǎng)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(zhù)進(jìn)行運動(dòng)。

      “構造上來(lái)說(shuō)，這個(gè)全柔性、可編程控制的機器人不含有剛性傳感器件，本身沒(méi)有固定形態(tài)，能夠在不同環(huán)境條件下實(shí)現運動(dòng)、變形和傳感測量。”他說(shuō)，機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、應力傳感器、葡萄糖傳感器、食品毒素傳感器和無(wú)線(xiàn)能量采集模塊等，未來(lái)可應用于基因測序、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“血管醫生”。

      據悉，如果應用場(chǎng)景需要搭載的傳感器不多，機器人最小可以做到1毫米之內。