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华人团队开发光驱动软体机器人,连跳500次不用干预,腾空自我复位

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来源:MIT科技评论中文发布时间待核实

许多人小时候都玩过折纸青蛙。用手按住它的尾部再松开,纸青蛙便会突然弹起。但每跳一次,人们都要重新按压,让它再次蓄能。许多软体装置也一样,可以跳得很高,却无法独自准备好“下一跳”。 若要反复跳跃,机器人既要储存并快速释放弹性能,还要处理空中姿态、落地状态和重新蓄能等问题。以往方案通常需要人工复位、机械锁扣,或者周期性改变外部刺激。任何一个环节失效,连续运动都会中断。 近日,北卡罗来纳州立大学尹杰研究团队给出了解决方案,成员包括漆方杰、周才植、清海涛、孙昊泽和洪尧烨。他们把液晶弹性体软环与刚性 V 形尾部结合,让装置在恒定红外光照下完成储能、起跳和复位。论文于 8 月 27 日发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。 实验中,这枚毫米尺度的软环连续跳跃超过 500 次,无需反复开关光源或手动复位。优化构型的垂直跳跃高度超过自身高度的 80 倍,稳定定向跳跃距离超过自身长度的 3 倍,还能在斜坡、草地、湿沙和碎石等表面持续运动。 此外,团队进一步改变材料与尾部设计,使软环可以入水、划行并重返岸边。由此,该研究还实现了从陆地连续跳跃到水陆两栖运动的拓展,展示了这套自主储能与复位机制在不同环境…