由“galinstan”制成的小型机器人可以比（微型）豹子跑得更快。

约翰内斯开普勒大学 (JKU) 的科学家们创造了能够运行的柔软、可操纵的机器人， 游泳并高速跳跃。 在测试期间，机器人达到了 70 BL/s（每秒体长）的速度。 这些结果是惊人的，因为 甚至猎豹 （地球上最快的陆生动物）甚至可以跑 23 BL/秒. 但不要指望绝对的速度记录，因为机器人有毫米级的身体——尽管这些小机器可能是地球上最快的软机器人。

软机器人不同于你在工厂、餐馆和科学展览中看到的传统机器人。 建成 使用柔性材料 与聚合物一样，形状记忆合金（这些合金会随着温度的变化而改变形状）。 软材料允许机器人操作 以类似的方式 进入活的有机体（或活组织）。 相比之下，传统机器人由塑料、铝和金属等固体材料制成。

长期以来，科学家们一直在尝试以足够快的速度制造软机器人 在恶劣的环境中工作 没有其他机器工作的地方。 这些机器人可以在医疗领域发挥重要作用。 例如，超快速机器人技术可能会取代结肠镜检查等侵入性方法。 医生可以使用快速软机器人来检查身体器官（如胃）是否存在传统诊断机器人难以检查的异常情况。

打造超快机器人

超高速机器人是使用一种名为 galinstan 的液态金属合金制成的。 它由锡（Sn）、镓（Ga）和铟（In）组成。 Galinstan 不常用于制造软机器人； 它们主要由 硅塑料. 当被问及该研究的第一作者、JKU 软物质物理学家毛国勇博士时，他告诉 Ars Technica，“这种材料最重要的特性是它在室温下类似于液体，同时还具有高导电性，这使得它可用于构建柔软且可变形的线圈。” .”

研究人员使用液态金属 3D打印技术 形成一个galinistan线圈。 然后将这些 3D 打印的线圈嵌入弹性外壳中，并通过一个控制其状态的执行器将它们固定在一起。 这导致了一种能够提供快速驱动和推进的线圈式软电磁机器人 (SEMR)。 研究人员还为机器人配备了 L 形或锯齿形脚，具体取决于它们将要穿过的柱子。

SEMR 由锂聚合物电池供电，其超快运动由电磁致动器（将电能转换为机械能的组件）驱动。 执行器是磁响应组件，因此可以使用恒定磁场轻松控制快速移动的机器人。 在测试过程中，系留机器人可以在平面上以 35 BL/s 的速度移动，在折叠的三维表面上以 70 BL/s 的速度移动。 此外，在水中测试时，它们以 4.8 BL/秒的速度游动。 “我们认为这是机器人技术中一项很有前途的新技术，未来潜力巨大。我们还没有找到任何类似的技术，使用柔软的功能材料，能够以如此高的速度完成如此多的任务， ”毛说。

超高速机器人的未来

研究人员还使用解开软体机器人的原型进行了速度测试，游泳速度达到每秒 1.8 个体长（BL/s），最大奔跑速度为 2.1 BL/s。 研究人员现在计划提高无绳机器人的效率和性能。

毛和他的团队还表示，使用 3D液体打印 它可以为未来更大的超高速机器人铺平道路。

有不同类型的软机器人。 有些可以帮助我们 塑料垃圾清除 来自海洋，别人可以让我们做 温暖的学习 月球和火星沙漠。 速度是所有这些软机器的一大限制因素。 超快 SEMR 背后的技术有可能解决这个限制。

自然通讯，2022。DOI： 10.1038 / s41467-022-32123-4 (关于 DOI)

Robindra Brahambhat 是一位经验丰富的记者和电影制片人。 他报道科学和文化新闻，在过去五年中，他一直积极与一些在世界不同地区运营的最具创新性的新闻机构、杂志和媒体品牌合作。