機器人見過不少, 可你見過不用電池就能工作的嗎? 雖然聽起來有些不可思議, 但最近韓國首爾大學的研究人員在實驗室中成功開發出不需要通電就能動起來的機器人, 運動起來還很有節奏, 能像毛毛蟲一樣不停移動.
既然不用電池, 也不靠太陽能, 那麼它究竟是怎樣動起來的呢?
原來, 它的靈感來自自然界中某些植物, 它們可以通過吸收地面或空氣中水分來改變形狀和大小. 一個簡單的例子是松果, 在潮濕的空氣中, 它會選擇「關閉」鱗片外殼, 在空氣乾燥時鬆開, 讓種子傳播的更遠, 即便是已經沒有生命力的松果也會這樣.
這種變化是由內部的特殊結構特徵引起, 研究人員發現, 松果由外到內共有三層結構 (鱗片, 纖維以及核心木質化結構) , 三層結構吸水量不同造成自身形狀的變化.
當周圍空氣較潮濕時, 鱗片外側吸水比內側, 因此膨脹比較多, 三層結構導致最終鱗片向內彎曲, 所以會產生閉合. 而在乾燥環境中, 由於結構差異, 原本緊閉的鱗片會進行收縮, 從而自行張開.
雖然這一機器人並非植物材料製作, 但模仿的是類似的運動機制. 據首爾大學介紹, 機器人內部運動是由納米纖維組成的空氣濕度響應膜來引發, 在環境變化時, 這層膜在兩側材料的吸水性不同 (一層吸水一層不吸水) 造成膨脹和收縮運動不一致, 因此產生彎曲, 最終引發機器人運動, 研究人員基於這一原理製作了不同外形的機器人.
這樣的機器人的運動雖然不夠迅速, 目前看來也比較單一, 但優勢卻也非常明顯. 由於體型可以非常小, 同時可以在既不需要電池, 也不需要太陽能的狀態下自主運動, 因此在特定環境就能發揮自身特色. 研究人員將這種特別的機器人塗滿抗生素放在充滿細菌的培養皿中, 發現能夠自行運動並進行殺菌.
換一個角度, 如果在人體內部, 運用這種方式也許可以將藥物輸送到目標位置, 結合人體內的特殊環境, 微型機器人甚至還可以配備感測器對身體狀況進行追蹤.
儘管身材「嬌小」, 但微型機器人的確會在某些方面具有不錯的實用性. 按照首爾大學提交的報告, 微型機器人「輕巧敏捷, 不需要電池, 可以作用在醫療, 軍事和工業領域」. 與之前他們曾研究的由磁鐵激活的另一種不用電池的機器人類似, 在醫療領域, 這樣的全新方式將能夠對治療腫瘤等疾病提供一種新的工具.
