受章鱼等生物体卓越适应性的启发,软机器人领域取得了突破。由UNIST材料科学与工程系Jiyun Kim教授领导的研究小组成功开发了一种可编码的多功能材料,可以实时动态调整其形状和机械性能。
这种超材料超越了现有材料的局限性,为机器人技术和其他需要适应性的领域的应用开辟了新的可能性。该研究发表在《先进材料》杂志上。
目前的软机器人缺乏生物机器人所表现出的适应性水平,这主要是由于有限的实时可调性以及有限的属性和功能的可重新编程空间。为了弥补这一差距,研究团队引入了一种利用图形刚度模式的新颖方法。
通过在具有椭圆形空隙的简单拉胀结构内独立切换各个组成单元的数字二元刚度状态(软或刚性),该材料实现了各种机械品质的原位和渐变可调性。
这种数字可编程材料表现出卓越的机械性能,包括变形和记忆、应力应变响应以及压缩负载下的泊松比。此外,它还展示了面向应用的功能,例如可调节和可重复使用的能量吸收和压力传递。这种突破性材料是开发完全自适应软机器人和智能交互机器的垫脚石。
“我们开发了一种超材料,可以在几分钟内实现所需的特性,而不需要额外的硬件,”Seok 和 Park Integration Course 的研究员、该研究的第一作者 Jun Kyu Choe 说道。“这为先进自适应材料和自适应机器人的未来发展开辟了新的可能性。”