气动和液压系统分别使用加压气体和液体来执行无数关键的机械任务。 各自具有明显的优缺点：气动系统具有弹性，因此不易受到冲击损坏；液压系统提供更高的精度和功率。 这是因为气体是可压缩的，而液体则不可压缩。 但哈佛大学应用物理学家阿德尔·杰卢利说：“自然界中，两者之间是空白。” “我们的想法是占据这个中间空间，制造出具有可编程压缩性的人造液体。”
在《自然》杂志上，杰卢利和他的同事描述了一种新型“超流体”的测试，该流体由悬浮在液体中的微小充气硅橡胶球体组成。 这种流体的可压缩性、粘度和透明度都是可编程的。 潜在应用包括智能减震器、先进的电子墨水和可编程声障板。
其机制很简单：在特定压力下，球体会屈曲，使液体更易压缩。 球体的大小、厚度、软硬度和数量可以调整，以调节压力下的各种特性。 杰卢利及其团队通过将这种流体置于液压机器人夹爪中来展示其多功能性，以抓取大小和易碎程度不同的物体：一个玻璃瓶、一个鸡蛋和一个蓝莓。 研究人员在系统中使用了相同量的流体来闭合夹爪，抓取每个物体而不会将其压碎。
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杰卢利说：“我们调整了流体的弹性，使得无论是大而坚硬的物体还是小而易碎的物体，夹爪都能安全地抓住它。” 这种策略可以使传统机器人具备以前仅限于更专业的“软体”机器人的能力。
研究人员发现，球体中的空气会散射光线，使液体变得像泡沫水一样不透明——但屈曲的球体散射较少，使其变得透明。 状态之间的轻松切换可能有助于快速响应的电子墨水。 屈曲的球体也会使流体更粘稠，因为它们不再能自由地相互滚动。 康奈尔大学高级机器人制造者罗伯特·谢泼德说，这种特性可能有助于开发可调谐的减振系统。 “物质越粘稠，它消散的能量就越多，”他说。
谢泼德补充说，2022 年的一项研究描述了一种类似的流体，它使用可折叠的稻草状胶囊，但有一个关键的区别。 谢泼德说：“稻草非常大，因此无法流过小孔。” 新的球体是“一个非常酷的进步”。
其他能力尚待研究。 这种流体的热力学特性可能对能量存储有用，杰卢利说他目前正在探索声学可能性：“你可以调整超流体，使其阻挡特定频率，”例如语音——然后只需拨动开关即可让它们通过。