軟體機(jī)器人目前是實(shí)驗(yàn)室里的熱門商品，這些機(jī)器人的動(dòng)作和敏捷性都是以大自然為基準(zhǔn)的。

為了進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展這種機(jī)器人，西北大學(xué)的科學(xué)家們設(shè)計(jì)出了一種從未見過的材料，它可以復(fù)制軟機(jī)器人的動(dòng)作。這種材料能將貨物運(yùn)輸到不同的位置，它甚至可以跳上山坡扔下一個(gè)粒子。

這個(gè)只有微米大小的機(jī)器人由90%的水組成，它不需要復(fù)雜的硬件、液壓或電流就可以運(yùn)作。根據(jù)12月9日發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人學(xué)》在線期刊上的一篇論文表示，它的動(dòng)力是來源于光和它自身對外部旋轉(zhuǎn)磁場的吸引力。

生物啟發(fā)能源科學(xué)中心副主任Olvera de la Cruz說：“傳統(tǒng)機(jī)器人通常都是重型機(jī)器，有許多硬件和電子設(shè)備，無法與人類進(jìn)行安全的互動(dòng)。所以我們研究出了這款材料，用了這款材料它就能在水下或地下的微小空間中執(zhí)行任務(wù)了。”

它們的外形與四條腿的章魚很像，所以這種小機(jī)器人還可以在水族館的水族館里表演，它非常適合在水上活動(dòng)。這款機(jī)器人在未來可能可以通過一些技術(shù)來檢測并主動(dòng)清除特定環(huán)境中不需要的粒子，或者利用它們的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和特定的運(yùn)動(dòng)來精確地將細(xì)胞輸送到特定的組織中。

Olvera de la Cruz說：“通過將行走和轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，我們可以對特定的磁場序列進(jìn)行編程，從而遠(yuǎn)程操作機(jī)器人，并引導(dǎo)它沿著平坦或傾斜的表面行走。這一功能還可以引導(dǎo)機(jī)器人通過復(fù)雜路線的狹窄通道。”

這種柔軟的機(jī)器人精確的運(yùn)動(dòng)和敏捷性的魔力在于，它充滿水的結(jié)構(gòu)和排列整齊的鐵磁性鎳絲骨架。軟部件是一個(gè)分子設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，其部件允許它對光做出反應(yīng)，在其內(nèi)部容納或排出水，并具有對磁場快速響應(yīng)所需的剛度。

Stupp說：“這種模仿生物的新材料的設(shè)計(jì)，不僅能更快地做出反應(yīng)，而且還能實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能。它們還可以改變自身的形狀，并賦予這些沒有生命的材料新的行動(dòng)方式。可編程旋轉(zhuǎn)磁場會(huì)影響機(jī)器人的嵌入骨架，編程會(huì)在軟分子網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生循環(huán)力來刺激機(jī)器人。

Stupp和Olvera de la Cruz設(shè)想將這些多功能水凝膠材料用來創(chuàng)造更多的物體，包括化學(xué)生產(chǎn)、環(huán)境技術(shù)的下一代工具，或者作為用于先進(jìn)醫(yī)學(xué)研究的智能生物材料。

Stupp說：“我們希望能制造出一支微型機(jī)器人大軍，我們可以和海洋中的一個(gè)或另一個(gè)細(xì)菌群相互作用。這款材料的多功能性可能還能應(yīng)用到目前尚未設(shè)想的應(yīng)用中。”