軟機器人利用濕度梯度水平來產(chǎn)生信號

美國空軍研究實驗室的賴特 - 帕特森空軍基地的一組研究人員開發(fā)了一種軟式機器人，可以在不使用電的情況下產(chǎn)生信號。在他們發(fā)表在“美國國家科學(xué)院院刊”上的論文中，研究人員描述了他們對折紙對象的研究及其作為信號裝置的可能用途，并可能作為邏輯門。

折紙當(dāng)然是將紙張折疊成有趣物體的藝術(shù)。在這項新的努力中，研究人員將古代藝術(shù)形式視為軟機器人的可能構(gòu)建模塊。該團隊不使用紙張，而是使用聚丙烯板材 - 它可以吸收大氣濕度的水而不會失去其主要形狀。但是，當(dāng)放入潮濕環(huán)境時，它確實會失去一些剛度。研究人員利用這種現(xiàn)象將這種片材用作機械致動器。

他們發(fā)現(xiàn)，如果他們在某些地方彎曲紙張，那么當(dāng)暴露在潮濕的環(huán)境中時，紙張會變平。相反，當(dāng)暴露于較干燥的空氣時，片材將再次上升。研究人員指出，這種在各州之間移動的能力使這些紙張成為其他類型設(shè)備或機器動作的觸發(fā)器。它還允許僅使用環(huán)境條件產(chǎn)生信號 - 基于聚丙烯在濕度梯度上的表現(xiàn)方式。在適當(dāng)?shù)臈l件下，床單可以存在兩種狀態(tài)，平坦或直立，表明它們被用作邏輯門。

在測試他們的想法時，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將幾張紙連接在一起時，他們可以共享信息，執(zhí)行布爾邏輯甚至移動。他們聲稱，這表明它們可用于各種軟機器人應(yīng)用，其中一些可能包括執(zhí)行通常由數(shù)字機器完成的功能。

由于一些預(yù)期的好處，軟機器人是一個很有前途的領(lǐng)域。據(jù)信，這種機器人在處理精致物體時會更好?？梢宰詣訄?zhí)行任務(wù)的軟機器人可以提供諸如信號空調(diào)系統(tǒng)或基于除濕度水平之外的任何物體操縱物體的服務(wù)。