
由光控制的新材料可能有助于科学家建造更好的柔和的机器人。
凝胶的开发商说,他们的灵感来自植物面对阳光的方式。但是,与植物不同,凝胶几乎可以立即弯曲和移动。
加州大学伯克利分校的科学家使用石墨烯和类似于弹性蛋白的合成蛋白创建了凝胶,该蛋白在人类的血管,皮肤等中发现。
由基因创建的合成弹性蛋白工程细菌,在室温下吸收水,但在较高的温度下会排出水和收缩。 [另请阅读:”软机器人使人类更安全”
当暴露于近红外光线时,石墨烯会产生热量。加州大学伯克利分校生物工程系的Seung-Wuk Lee教授一起说,这两种材料制成了轻度控制的凝胶。 “石墨烯被光加热,然后弹性素对光引起的热量响应。”
通过使新凝胶的一部分减少多孔,团队可以控制材料的弯曲方式。越多的多孔侧吸收和排出水的速度使材料不均匀地收缩,这导致凝胶可以以可预测的,可重复的方式弯曲。
李(Lee)和他的团队迄今为止,该材料本身才汇集到很小的结构中,这并不是机器人。到目前为止,内置的“机器人”包括一个0.4英寸(1厘米)的“蠕虫”,该蠕虫在暴露于红外激光时会爬行,大约0.8英寸(2厘米)的手弯曲了手指。但是,有一天可以将概念证明用于建造复杂的机器人,例如形状像章鱼一样的形状,移动。
章鱼示例是一个恰当的例子。目前,由于新材料需要吸收并将水排出弯曲和伸展,因此在浸没时进行了对材料进行的实验。
如果OctobotLee似乎很牵强,建议新材料可用于药物输送。也许该材料可以吸收一种液体药物,注入患者的血液中,然后从正确的位置挤出材料的毛孔。由于红外光穿透了皮肤,因此并非不可能想象的。
或者,李说,为什么不将变形的凝胶用作丢失的四肢替代?他说,“我们可以用轻度控制的凝胶代替组织”。
该研究发表在本月初的《纳米信》杂志上。