来自《自然》杂志
砰!在这个硅胶“软机器人”腿部受控的爆炸使其跳跃高度超过自身高度的30倍。
由马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的化学家乔治·怀特塞兹领导的研究人员,设计了一种三条腿的硅胶装置,该装置由燃烧驱动——燃烧此前仅用于柴油发动机等硬质系统。
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软机器人的每条腿中都有一个通道,末端带有一个软阀。甲烷和氧气以甲烷与氧气1:2的比例被送入该通道。控制气体进入量的计算机也控制着连接到每条腿中电极的高压电缆。
当计算机点燃电极时,甲烷和氧气爆炸,变成二氧化碳和水——并释放大量能量。爆炸产生的向下力使机器人跳跃——到目前为止已超过30厘米,尽管研究人员表示,跳跃范围受到测试室高度的限制。研究合著者、纽约州伊萨卡康奈尔大学的工程师罗伯特·谢泼德说,软阀至关重要。它在高压下关闭,从而使压力更高,然后在爆炸后打开,让废气排出。
软机器人比硬质系统更轻、更简单,而且生产成本相对较低——但由于燃烧反应中产生的高热量,它们以前仅限于压缩空气动力。“关键的发现是这种材料可以在这些高温下工作,”谢泼德说。到目前为止,该机器人已经承受了超过30次连续的爆炸跳跃。研究结果于本周发表在《应用化学》杂志上。
研究人员希望,他们设备的改进版本可以用于搜索和救援行动,通过跳跃和翻滚的方式越过任何可能阻碍其前进道路的障碍物。