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雲联开发无需电机即可自行移动的材料

2022-10-22 15:05:25


研究人员发现了一种制造材料的方法,该材料可以根据环境中的能量流动推动或打开自身。

这一发现在玩具和机器人等想要创造可持续运动来源的行业中具有潜在的应用价值,并提供了关于自然界如何为某些类型的生命提供燃料的见解体育。

由 Al Crosby 教授领导的美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的一个团队在观察一条聚合物凝胶干燥时意外地发现了这种材料会自行移动。他们发现,随着长条凝胶失去液体蒸发,它开始移动。大多数动作缓慢但频繁且加速。这种加速运动是由于随着液体进一步蒸发而发生的进一步的不确定性。
其他研究表明,材料的形状在它们自我重置以保持运动的能力中起着重要作用。研究的合著者 Yongjin Kim 解释说,在了解了凝胶条的基本物理特性后,他们尝试了各种形状来测试材料对环境的反应。最后,他们发现了可以自我重塑并随意移动的形状——有些甚至可以跳跃和爬楼梯——而不需要电机或电池篮球。

“我们的研究表明,材料可以通过利用与环境的相互作用(例如蒸发)来引发强大的运动。这可能对设备有用 新的机器人设计,尤其是小型机器人,没有足够的空间容纳电机、电池或其他电源, ”克罗斯比强调。

克罗斯比和他的同事们的发现是美国陆军研究办公室资助的一项更大的多学科研究计划的一部分,该计划旨在了解生物冲突系统和设计,为机械机器和能量储存结构的产生力的方法奠定基础,以及材料足球。


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