新加坡科學家研發可折疊金屬材料可能會革新柔性機器人
據外媒New Atlas報導,當談及柔性機器人設備時,可能會想到一些像橡膠一樣柔軟或者像摺紙一樣可折疊的設備。由於採用了導電折疊金屬材料,後者很快就會變得更輕、更堅固、更強大。
摺紙風格的柔性機器人通常由折疊的塑料或紙製成。為了使它們具有電子功能,必須將傳感器和電路添加到其表面,但這使其體積更大,更重且靈活性更低。
這種新材料由Chen Po-Yen副教授領導的新加坡國立大學的科學家開發,將其折疊成可伸縮的結構,就像波紋管一樣。然後他們將該結構浸泡在氧化石墨烯溶液中,浸入鉑離子溶液(也可以使用金或銀)中,在溫度為800ºC(1,472ºF)的氬氣中燃燒。
此過程產生的材料由70%的鉑和30%的無定形碳(即灰分)組成。在最後一步中,將該材料浸泡在彈性體溶液中,以使其穩定。成品是可折疊的、可拉伸的和柔性的,厚度僅為90微米。據報導,它的重量僅為紙的一半,但與紙或塑料不同,它是導電的。
此外,它可以承受高達800ºC的溫度長達五分鐘而不會燃燒,而且它會響應施加的電流而發熱。這些特性可以使帶有這種材料製成的“主幹”機器人在危險條件下運行,並在需要時為自己除冰。
實驗還表明,這種材料能夠感應機械應力,並且由於它可以充當自己的天線,因此可以使機器人彼此之間或與操作員進行無線通信。
科學家們現在正在研究使用便宜的金屬(例如銅),並正在探索允許這種材料存儲能量的方法-因此不需要單獨的電池。希望這種材料最終可以用於搜索和救援機器人等應用或輕巧的修復設備中。
相關論文最近發表在《科學機器人》雜誌上。