向眼镜蛇取经,这款热感应薄膜能让机器人学会
灵感源于眼镜蛇:热感应薄膜赋能机器人探知生命迹象
人类对外界环境的微妙变化有着惊人的感知能力,而钢铁制造的机器人在这一点上却稍显迟钝。科学家们从眼镜蛇身上汲取灵感,借助热感应薄膜技术,赋予机器人探知温度细微变化的能力。未来,这一技术有望在搜救工作中发挥巨大作用,帮助机器人在瓦砾堆积的灾区精确定位幸存者。
这一技术的研发者是来自苏黎世理工大学的Raffaele Di Giao和他的团队。他们所打造的热感应薄膜是由透明的果胶材料制成,具备出色的柔韧性,可直接贴合在机械部件的表面。果胶这种神奇的物质,广泛存在于高等植物的细胞壁中,富含酸性多糖,在自然界中与离子和酶紧密结合。
为了将这一技术应用于机器人,Giao团队经过精心研制,他们将果胶溶液置于模具中,随后加入氯化钙溶液,并在真空中进行脱水处理,直至形成一层透明的薄膜。为了验证热感应薄膜的效果,团队进行了一系列实验,其中一次实验将一只温度设定为37摄氏度的毛绒泰迪熊作为测试对象。
Giao介绍说:“我们将泰迪熊放在距离热感应薄膜1米的地方保持20秒,然后将其移开。随后还在距薄膜0.6米和0.4米的地方进行了测试。结果显示,薄膜确实能够感应到泰迪熊的存在。在1米距离时,薄膜所显示的泰迪熊形象就如同一只小兔子一般大小。”
虽然这项技术目前尚未成熟,但Giao表示,薄膜中的离子能够感应温度的变化。如果为机器人全身覆盖上这样的“皮肤”,就可以让其拥有360度的热感应能力。这样一来,机器人在人群中轻松穿行不说,还能胜任更多此前无法想象的任务。而且,这种果胶薄膜制作成本低廉,具备出色的可延展性,对压力和弯折并不敏感,未来还可融入人造皮肤中,负责温度感应的工作。
除了在机器人领域的应用,这项技术未来还有望被应用到外科修复中。对于那些因截肢而丧失感应能力的患者,热感应薄膜可能帮助他们重新获得感知温度的能力。Giao甚至设想,未来热感应薄膜能够像《西部世界》中所展示的那样,通过喷涂或浸涂的方式覆盖在物体表面,赋予所有物品热感应的能力。
随着科技的不断进步,我们有理由相信,这款热感应薄膜将为机器人技术带来革命性的突破,让机器人更加融入我们的生活,并为我们带来更多的便利和惊喜。
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