科学家展示受水母启发的软体机器人 速度已超越现实中的水母

据外媒New Atlas报道，水母以其独特的运动方式吸引了众多机器人研究人员的目光。他们渴望从水母的优雅动作中汲取灵感，研发出拥有超高运动效率的新型机器。科学家们已经成功打造了一种新型软体机器人，其游动方式灵感来源于海洋生物中的水母。

这种革新性的软体机器人是由北卡罗莱纳州立大学与坦普尔大学的科研团队共同开发的。它的设计灵感来源于他们早期的一项研究成果——一种仿猎豹设计的快速移动机器人。早期的机器人虽然通过交替抽进抽出空气实现了高速移动，但其内部仍然需要刚性的脊椎支撑。科学家们希望通过进一步的研究和改进，让机器人摆脱对刚性脊椎的依赖。

研究人员尹杰表示：“我们希望创造一个完全柔软的机器人，它无需内脊柱，仍然可以利用在两种稳定状态之间切换的概念进行高效移动。而我们的灵感源泉之一正是那独特的水母。”在水母的世界里，游泳是一种极致的能量效率的体现。为此，研究团队采用了一种创新的聚合物圆盘设计来模拟水母的游泳机制。这种圆盘通过向四个方向拉伸来产生预应力，并与另外两层非应力层相结合。其中一层还具备空气通道的功能。这种特殊的堆叠设计让软体机器人在放松与弯曲两种状态间轻松切换。当机器人处于弯曲状态时，通过向空气通道中注入空气，它会迅速变形，推动周围的水流，从而实现自身的快速前进。尹杰进一步解释：“我们可以通过控制向通道层注入的空气量来实现机器人的弯曲程度，而相对厚度的调整则能控制这种弯曲的方向。”经过测试，这种新型软体机器人的平均速度达到了每秒53.3毫米，相较于研究中参考的三种水母，其速度优势更为明显。这一研究成果已在《先进材料技术》杂志上发表。