又软又暖的大白可能要进入三次元了！想要一个吗？

三年前，迪士尼推出的动画电影《超能陆战队》风靡全球，其中的机器人大白以其独特的魅力，赢得了无数粉丝的喜爱。

大白是一款独具特色的软体机器人，其身体可任意变形。这款机器人的形象在Disney Wiki上有详细的图片资料。

大白作为一款医疗机器人，与传统的金属或塑料材质的机器人不同，它采用了软体机器人的设计。传统机器人往往给人一种“硬邦邦”的感觉，而软体机器人则具有极高的柔软度，机体能够任意弯曲和变形，使其在管道或窄缝等特殊场景中能够发挥巨大的作用。

大白所采用的材质是弹性高分子材料，这种材料为制造各种软体机器人提供了可能。如今，市面上已经出现了五花八门的软体机器人，它们在不同的领域发挥着重要的作用。

参考文献[1]为我们提供了丰富的图片资料，展示了软体机器人在各个领域的应用。大白作为其中的一员，以其独特的魅力，成为了人们关注的焦点。这款机器人的出现，不仅丰富了我们的视觉体验，也为未来的科技发展带来了更多的可能性。这些材料展现出了惊人的弹性，它们却脆弱得令人担忧。一旦遭受轻微的冲击或刮擦，它们很容易就会产生微小的破损缺口。这种小缺陷往往会迅速恶化，导致大面积的破损。这就像是一个包装袋，即使是最小的撕裂口也会迅速扩展，导致整个包装失效。

想象一下，软体机器人，这些通常依赖压缩空气或液体驱动的装置，在运行时仿佛是一个被吹起的气球。它们的工作环境却充满了尖锐的物体——比如管道壁上的锋利边缘或是狭窄空间的边角。这无疑使得它们变得异常脆弱和短命。想象一下，一个气球在钉子堆里行走，稍有疏忽就会破裂。

为了解决这个问题，比利时自由大学的研究人员提出了一种创新的解决方案：使用自修复材料来构建软体机器人。想象一下，如果我们的软体机器人在遭受破损后能够自我修复，就像我们人体受伤后能自我愈合一样，那将会大大提高它们的耐用性和实用性。这种自修复材料的灵感来源于自然界中的自修复机制，如人体受伤后的自我修复能力。这一理念自提出以来就引起了广大研究者的极大兴趣。如今，各种自修复材料已经走出实验室并应用于实际生活中，如汽车的自修复涂层、手机后盖的自愈合技术等。就连建筑材料领域也开始尝试采用自修复技术，制造出能够自我修复的道路和桥梁。人造皮肤的首选材料——可拉伸的自修复膜——更是显示了这种材料技术的巨大潜力。

比利时自由大学的研究团队采用了一种高分子自修复材料，这种材料由两种小分子通过特定的化学键相互连接而成。当材料受到损伤时，这些化学键会断裂。通过简单的加热过程，这些化学键可以重新连接，实现材料的自修复。具体来说，就是升高受损部位的温度至约80摄氏度，这会破坏更多的化学键并释放大量可以自由移动的小分子。在高温下，这些小分子会迅速移动并相互碰撞交融。当温度降低后，这些小分子之间会形成新的化学键，从而自动愈合损伤。这种材料的自修复能力使得软体机器人在恶劣环境下也能拥有更长的使用寿命和更高的稳定性。红脸的呋喃与绿脸的马来酰亚胺：一场基于DA反应的自修复之旅

你是否曾在手的绘画中感受到一种神秘的力量，仿佛某种红色与绿色的物质在交融中自愈？这一切的奥秘，源自一场科学探索——基于DA反应的自修复原理。一幅源于“圆的方块灵魂手绘”的生动画面，为我们揭示了这一过程。

犹如一部微观世界的纪录片，高倍显微镜下的画面展现了一种材料的自修复过程。在这幅画面中，一条鲜明的切口将材料一分为二，仿佛大自然的伤痕。随着温度的逐渐上升，材料经历了一场色彩的转变，这是DA键断裂的征兆。紧接着，当温度降低，两边材料的交界之处开始重新粘合，如同破镜重圆，色彩也随之改变。新的DA键的产生，使得原本的切口被一只无形之手轻轻抚平。这一神奇的场景，被记录在参考文献[2]中的视频中。

科学家们利用这种拥有自修复能力的高分子，设计了一种特殊的构造。它如同一座精心编织的空腔阵列，由一排排空腔和底层的连接板组成。在这个奇妙的系统中，底层板上对应的位置拥有气孔，可以向空腔内注入或抽取空气。随着空气的注入与抽出，空腔会进行膨胀与收缩，仿佛有了生命力。通过这种精密的控制，我们可以实现对空腔阵列的变形和移动，简直是一场微观世界的魔术表演。

探索自修复材料的气动部件：空腔阵列与底层板

研究人员巧妙地运用自修复材料制作的气动部件——空腔阵列和底层板，为我们带来了两种特殊的机器人。这些机器人的出现，无疑为我们的日常生活带来了极大的便利。

他们研发出了一种名为“自愈软手”的机器人。在实际操作过程中，手型机器人常常面临尖锐物体的挑战，如金属边缘、破碎的玻璃乃至一张纸的锋利边缘，这些都可能给软体机器人带来伤害。通过运用自修复材料，这款手型机器人在被刀片划破后也能继续流畅运行，极大地延长了软手的使用寿命。就像拥有自我修复能力的神奇生物一样，它在遭受伤害后能够自我修复，继续完成它的任务。

接下来是气动夹具类机器人，它类似于我们常见的夹娃娃机的机器手。这款机器人非常灵活，能够处理各种软物体或形状复杂的物品，比如用来分装水果或蔬菜。在分拣过程中，水果的树枝等物品可能会对它造成损害。使用DA聚合物材料制作的夹具，不仅能够灵活夹取各种物品，而且具有抗日常磨损的能力，大大提高了其使用寿命。

这两种机器人的诞生都源于自修复材料的独特性质，它们的出现无疑为我们的生产生活带来了革命性的改变。无论是面临尖锐物体的挑战还是日常磨损的问题，这些机器人都能通过自我修复能力继续流畅运行，大大提高了工作效率和使用寿命。未来，我们有理由相信，随着科技的不断发展，更多具有自修复能力的机器人将会出现在我们的生活中，为我们的生活带来更多的便利和惊喜。自修复气动夹具可以轻松夹取形状不规则的各种物体，具有极高的灵活性和适应性。相关图片可以在参考文献[2]中找到。

除了夹取功能，研究者们还测试了自修复材料在气动人造肌肉方面的潜力。这种人造肌肉被广泛应用于软体机器人的动力装置中。通过压缩和排出空气，它们可以产生巨大的推力，为机器人的运动提供强大动力。随着产生的力量增大，装置外壁所承受的压力也随之增加，这容易导致磨损、泄漏等问题，从而缩短人造肌肉的使用寿命。

为了解决这个问题，科学家们尝试使用DA聚合物膜作为气动人造肌肉的外壁。这层仅有0.75mm厚的外壁，竟然能够承受高达37kPa的压力。换句话说，一平方米的这种薄膜，甚至可以承受一头成年亚洲象的重量。更令人惊奇的是，即使这些气动人造肌肉受到损伤，它们也能自我修复，保持气密性，维持原有的性能。相关图片和翻译内容可以在参考文献[2]中找到。

当软体机器人完成使命，需要回收材料时，我们同样不必担心。因为自修复材料的特性，使得它们在受损后能够自我修复，保持原有性能。这意味着我们可以轻松地回收并重复使用这些材料，降低了资源浪费和环境污染。自修复气动夹具和自修复材料的应用，不仅提高了机器人的性能，还为我们带来了更可持续的未来。在生命的历程中，有些材料如DA聚合物，它们不仅展现出强大的生命力，还承载着环保的使命。它们可以溶解于有机溶剂，达到使用寿命后，那些为软体机器人构成自愈组件的材料还可以被完全回收并再次利用。这就像生命的轮回，伟大而光荣。

这项研究的背后，隐藏着一位杰出的科学家——Bram Vanderborght教授。作为布鲁塞尔自由大学的通讯作者，Bram教授的照片透露出科学家的严谨与专注。他的研究领域广泛，包括人机交互、机器人辅助治疗以及人形康复机器人等。不仅如此，他还主导过一个机器人项目，专注于治疗儿童自闭症。可以说，Bram教授就是在为我们创造像“大白”那样的存在。

这位80后的科学家，以其卓越的才华和贡献，赢得了我们的敬佩。他的成就，不仅体现在无数次的科研突破上，更体现在他为人类健康和治疗做出的贡献上。这样的人，我们不得不服！