機器人作為人工智能的細分領(lǐng)域，也隨著人工智能的發(fā)展日益精進。傳統(tǒng)機器人通常是一種重型機器，有很多硬件和電子設(shè)備，這意味著其將無法與包括人類在內(nèi)的軟結(jié)構(gòu)安全互動。

現(xiàn)在，美國西北大學(xué)的一支研究團隊就設(shè)計了具有分子智能的軟材料，使其能夠像任何尺寸的機器人一樣，在水下或地下的微小空間中執(zhí)行特定功能。

研究人員表示，這種外表和行為都類似于微型水生動物的“檸檬皮”機器人，它不僅支持光源驅(qū)動，還能夠行走、移動貨物、甚至跳舞。除了搬運物體，它還有望在催化化學(xué)反應(yīng)和治療領(lǐng)域開辟新的應(yīng)用場景。

事實上，新型機器人精確移動和靈活的秘訣就在于它充滿水的結(jié)構(gòu)和嵌入的由鐵磁性的鎳絲組成的骨架。軟部件是一個分子設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)，其部件允許它對光做出反應(yīng)，在內(nèi)部容納或排出水，并且具有對磁場快速響應(yīng)的剛度。

研究團隊表示，內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)分子是用來應(yīng)對合成反應(yīng)的，當暴露在光線下時，機器人的分子變得疏水（排斥水），導(dǎo)致水分子逃逸。這種轉(zhuǎn)換使機器人從一個平的位置彎曲到“站著”，從而使機器人“活起來”。

研究人員進一步發(fā)現(xiàn)，這種彎曲能使材料對旋轉(zhuǎn)磁場做出快速反應(yīng)，從而激活其快速行走的能力。當燈熄滅時，分子會恢復(fù)到原來的狀態(tài)，機器人也會變平，但在LED的提示下，它隨時都可以在磁場下進行新的活動周期。

此外，這項研究建立在此前設(shè)計的“機器人軟物質(zhì)”基礎(chǔ)上，在今年早些時候發(fā)表的前一項研究中，這種機器人材料可以在幾分鐘的時間尺度上彎曲，并且每12小時走一步就可以在表面爬行。現(xiàn)在，這項突破使得機器人能夠以人類的速度行走，大約每秒一步，并且能夠?qū)Υ艌鲎龀龇磻?yīng)，引導(dǎo)這些材料沿著特定的軌跡運動。

這種模仿生物的新材料的設(shè)計，不僅可以更快地做出反應(yīng)，而且可以實現(xiàn)更復(fù)雜的功能，包括改變形狀，為合成生物增加腿，并賦予這些類似生命的材料新的步行步態(tài)和更聰明的行為。這使他們具有很強的通用性，能夠適應(yīng)不同的任務(wù)。研究人員希望，最終能制造出一支能夠協(xié)同完成復(fù)雜任務(wù)的微型機器人大軍。

責任編輯：PSY