近年來，我們已經看到木材被用於建造傳統上非木材的裝備，如晶體管、自行車和無人機。現在，科學家們已經用這種東西製造了一台機器人抓手……並且絕對有其賣點。通常情況下，機器人設計師必須在軟橡膠抓手或硬金屬製成的抓手之間做出選擇。前者善於抓取脆弱的物體而不使其破碎，但在高溫下會融化。後者更耐高溫，但沒有特別柔軟的觸感。

在陳瑞清助理教授的領導下，新加坡國立大學的研究人員與中國東北林業大學的同事合作，利用木材結合了兩者的最佳特點。

科學家們從0.5毫米厚的加拿大楓樹條開始，他們用氯化鈉處理，以去除所有的木質素（一種有機聚合物，構成了木材細胞壁的大部分）。然後，他們用一種被稱為聚吡咯的聚合物來填充缺失的木質素留下的孔隙，這種聚合物善於吸收熱量和光線。

接下來，在每條木條的一側塗上一層鎳基吸水凝膠，而在另一側塗上一層疏水（拒水）薄膜。最後，這些條帶被放置在加熱的模具中，並被塑造成彎曲的”手指”。然後這些手指被整合到一個機器人的手上，也就是抓手。

當附屬物被放置在相對濕度為95%的環境中時，其底部的凝膠因吸收水蒸氣而膨脹，導致它們向外彎曲。

然而，當它們被放置在一個加熱到70 ºC（158 ºF）以上的環境中時，水從凝膠中蒸發- 這導致它收縮，反過來導致手指向內關閉。同樣，當凝膠通過暴露在強光源下被加熱時，它也會收縮並導致手指閉合。

陳瑞青助教（中）與團隊成員瞿浩先生（左）和白璐璐女士（右）新加坡國立大學

儘管這些附屬物可能會在某些時候著火，但它們能夠在170 ºC（338 ºF）的環境溫度下舉起200克（7盎司）的重量而不被燒毀。

“我們的木製機器人抓手可以自發地伸展和彎曲，以應對水分、熱和光的刺激，”Ching說。”它還具有良好的機械性能，能夠進行複雜的變形，工作溫度範圍廣，製造成本低，並且具有生物相容性。這些獨特的特點使它有別於傳統的替代品。”

當然，人們可能會想知道，如何能使該抓手按指令打開和關閉，而不是不受控制地對其環境作出反應。”木製機器人抓手的抓取和釋放可以通過設計一些裝置和輔助設備來實現，”Ching告訴我們。”例如，可以在木材上添加一些導線，在外部電壓下完成彎曲致動，以加熱導線；或者在木材抓手附近放置一個加熱板，以驅動其彎曲；還可以使用激光/白熾燈照射木材表面，以產生熱量來控制彎曲和抓取；我們還可以在木材周圍/表面噴水，使其伸展開來釋放物體。”

這項研究在發表於《先進材料》雜誌的一篇論文中進行了描述。