研發(fā)人員利用液晶彈性體設計了一種自動折疊機器人

近日，加州大學圣地亞哥分校研發(fā)人員利用液晶彈性體設計了一種自動折疊機器人。

據悉，它能抬起比自身重38倍的物體，研究人員叫它起重機，加熱時會像人造肌肉一樣收縮，可以疊成了不同的形狀。若將三個起重機逐一收縮，連起來就變成了一款爬行機器人。

液晶彈性體是一種輕微交聯的液晶聚合物網絡。在磁場、電場、溫度或預拉伸的影響下能夠進行可逆的變形。由于它們的致動特性，液晶彈性體常常被用來制作軟機器人或人造肌肉，研究人員選擇用加熱的方式驅動液晶彈性體，利用光刻技術將加熱層嵌入了液晶彈性體中?！捌鹬貦C”的折疊結構是一種稱為Sarrus聯動的機制，可以使單個驅動肌肉可以在兩個方向上折疊。圖中紅色和藍色的箭頭分別表示致動器的加熱和冷卻狀態(tài)。當液晶彈性體被加熱時，致動器處于彈出狀態(tài)；材料被冷卻后，致動器自動縮回扁平狀。起重機的收縮與液晶彈性體的加熱時間有關，研究人員發(fā)現，當加熱到30s左右，材料的應變能力達到峰值，‘起重機’完全展開，折疊角最大為64°；當加熱停止時，液晶彈性體開始立刻松弛，但要達到完全松弛狀態(tài)需要2分鐘。

起重機的負重能力隨溫度的增加而增加。在啟動狀態(tài)，眨眼間便可抬起20g的負載。研究人員預測它的最大負載能力可達到700g，未來可應用于搜救，航空航天系統(tǒng)和醫(yī)療設備中。