甲醇機器人研製成功

2020-08-27 今日科學

本報訊 機器人往往由電池和插座供電，但近日美國洛杉磯南加州大學航空航天與機械工程系的研究人員發明了一種不一樣的「機器甲蟲」，這種昆蟲大小的微型機器人（質量小於1克）靠甲醇運動，甲醇常用於溶劑和防凍劑。相關研究成果8月19日在線發表於《科學—機器人》。

像甲醇這樣的液體燃料每單位體積所能容納的能量比電池更多，特別是在小規模的情況下。這意味著甲醇驅動的微型機器人不需要額外的外部電源，如電線或電磁場。因此，從理論上講，它們在運動時比其他靠電力驅動的機器人擁有更多的自主性，同時還保有極小的體形。

在一項新的研究中，研究人員設計出一種能夠收縮和放鬆的微型人工肌肉。該系統採用覆蓋鉑粉的鎳鈦合金焊絲，這加速了甲醇蒸氣的燃燒進而產生熱量，使機器人腿上的電線變短，待冷卻後電線重新延伸，由此驅動機器人運動。

「機器甲蟲」的質量只有88毫克，它在承載物體後的質量最多能達到自身質量的2.6倍。不僅如此，「機器甲蟲」還能額外攜帶95毫克的燃料，用來為機器人提供最多兩小時的動力；它還能爬上山坡，並順利通過各種不同紋理的表面，比如玻璃、泡沫睡眠墊和混凝土人行道等。

科學家現在需要研究如何給機器人加液，以讓它在更長的時間內持續供電。如果他們能通過編程實現機器人與操作人員之間的互動，未來甲醇驅動的微型機器人就可以充當人工授粉者或協助進行複雜的手術。（李昕茹）

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abe4061

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