一種可以作為人造肌肉用于微仿生機器人的新材料

世界這么大，只想得到你的關注

香港大學的一個機械工程師團隊引入了一種革命性的驅(qū)動材料——氫氧化鎳-氫氧化物。

這種材料可以使用可見光、電和其他刺激，如熱和濕度，而不需要任何額外的制造程序。新材料會瞬間對刺激作出反應，并通過變形產(chǎn)生一個力，相當于它自身重量的3000倍。

在開發(fā)新的驅(qū)動材料時，工程師們進行了專門用于機器人的研究，特別是對于電機驅(qū)動的機器人，然而馬達使系統(tǒng)變得龐大而復雜。

最新的驅(qū)動材料可以用來開發(fā)微型和仿生機器人，人工肌肉和醫(yī)療設備，可以無線操作。這將顯著減少機器人系統(tǒng)或設備操作的復雜性。

由于低強度可見光所引起的體積變化，因此可以用新材料進行驅(qū)動。工程師有意地將材料電鍍在襯底的選定區(qū)域上，用作鉸鏈致動器，通過在光的存在下彎曲或卷曲來提升物體。

與昂貴的光驅(qū)動材料相反，新的氫氧化鎳-氫氧化物材料主要包含鎳，這大大降低了材料成本。根據(jù)研究，一個典型的致動器成本低至每平方厘米HKD 4，并且易于制造。由于制造僅需要電沉積，所以制造的過程不到3小時，這使得我們能擴大制造該種材料。

香港大學工程師通過將其集成到由兩個鉸鏈致動器構成的“迷你臂”中展示了新材料的能力。在照明時，迷你臂能夠很容易地提升物體重量的50倍。

在另一個演示中，研究人員制作了一種微型步行機器人，它只有前腿可以在光中彎曲和伸直，使其向光源移動。

研究人員還建議，利用這種材料的內(nèi)在致動特性，可以通過擴大制造來開發(fā)與哺乳動物骨骼肌相當?shù)娜斯ぜ∪?。這也為進一步研究氫氧基氧-氫氧化物的光致動行為開辟了新的機遇，這是以前從未報道過的。

這項卓越的研究是由來自香港大學機械工程系的Alfonso Ngan教授帶領研究人員進行的。他們的研究最近發(fā)表在《科學機器人》雜志上。