深圳科学家研制出仿变色龙软体机器人

研讨团队向变色龙学“变色技”。

大洋网讯 变色龙是自然界中一种奇特的植物,为了能在庞杂自然环境中更好地生存,它的皮肤色彩
会跟着周围环境的转变而转变。仿照变色龙的原理,中国科学院深圳先进技巧研讨院的杜学敏团队研制出了能通过色彩
转变进而完成与环境交互,同时还能流动的软体爬行机器人。该研讨结果7月31日在线发表于国际顶级学术期刊《细胞》(Cell)姊妹刊《Matter》上。

受变色龙的启发,杜学敏团队以周期性排布的纳米颗粒为模板,注入特殊资料并固化后,通过移除纳米颗粒模板,进而获得具有周期性纳米孔洞布局的变色薄膜。在仿照变色龙的皮肤布局后,溶剂蒸气刺激是完成变色的关键要素。“薄膜中填充有溶剂蒸气后,一方面可以

呐喊使纳米孔洞迅速膨胀,从而转变间距。另一方,也能转变资料的折射率,从而完成色彩
的快捷转变。”杜学敏说道。

据先容,该薄膜在溶剂氛围中的色彩
转变速度可快至0.2秒,并且通过调控薄膜暴露在溶剂蒸气中的时间长短,便能完成不合1的色彩
转变。此外,该薄膜还能响应不合1的溶剂,在乙醇、丙酮、氯仿等溶剂蒸气中产生照应的色彩
转变,这种通过特定化学或生物分子等刺激完成变色的技巧,将来无望应用于身体健康监查及环境污染监测领域等。

该研讨的另一大冲破在于快捷变色的同时,结合可控变形与可控流动的资料,完成了仿变色龙的驱动。“通过仿照自然界中蛇和蚯蚓等爬行生物的流动方式,咱们设计出了既能变色又能定向爬行的软体机器人,其流动速度达到了0.16 cm/s(一分钟可以爬行逾6倍自己身长的距离)。”杜学敏先容说,该结果无望在传感、通讯及机器人假装
等方面完成应用。

对该结果的应用,杜学敏目前已将这种资料与特种机器人结合,完成了机器人与环境及时交互的功能;将来,他还企图将这种资料特性与人形机器人相结合,做成机器人的“皮肤”,赋予机器人更拟人的情绪表达。“如果能将变色资料应用于服务机器人,使它们害羞时面部绯红,生气时神色发青,将极大提升人机交互的效果。”

(广州日报全媒体记者王纳 通讯员严偲偲)


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