可折叠的金属材料可以彻底改变软机器人技术

这种材料由一层薄薄的金属和灰烬组成   National University of Singapore

当谈到柔软的机器人设备时，有些像橡胶一样柔软，有些像折纸一样折叠。由于一种导电的折叠金属材料，后者可能很快就会变得更轻、更硬、更有能力。

折纸式软机器人通常由折叠的塑料或纸张制成。为了使其电子功能，传感器和电路必须添加到其表面，使其体积更大、重量更重、灵活性更低。

由新加坡国立大学的科学家开发出来，新材料从纸开始，折叠成一个膨胀和收缩的结构，与手风琴的波纹管不同。然后将该结构浸泡在氧化石墨烯溶液中，浸入铂离子溶液（也可以使用金或银），在800ºC（1472ºF）的氩气中燃烧，然后在500ºC（932ºF）的空气中燃烧。

这一过程产生的材料由70%的铂和30%的无定形碳（换句话说，灰）组成。在最后一步中，将该材料浸泡在弹性体溶液中，以使其稳定。

成品具有可折叠、可拉伸和柔性，厚度仅为90微米。据报道，它的重量只有纸张的一半，但与纸张或塑料不同，它是导电的。

此外，它可以承受高达800ºC的温度长达五分钟而不燃烧，并且它会在施加电流的情况下产生热量。这些特性可以让机器人在危险的条件下工作，并在需要时自行除冰。


陈伯彦副教授（右）和博士生杨海涛，以及材料样本   National University of Singapore

实验还表明，这种材料能够感应机械应变，并且因为它充当自己的天线，所以它允许机器人彼此或与人类操作员进行无线通信。

科学家们现在正在研究使用铜等较便宜的金属，并正在探索允许这种材料储存能量的方法——因此不需要单独的电池。人们希望这种材料最终能用于搜索和救援机器人等应用，或用于轻型假肢装置。

由陈伯彦副教授领导的一篇关于这项研究的论文最近发表在《科学机器人学》杂志上。

资料来源：National University of Singapore