“活性物质”打破为下一代机器人的随意变形敞开了一扇大门

近来，物理学家发现了一种给软体机器人涂上资料的新办法。这种办法使它们能以一种更有意图的方法移动和运作。这项研讨由巴斯大学领导，在2022年3月11日宣布在《Science Advances》上。

该研讨的作者们以为，他们对“活性物质”的突破性建模或许标志着机器人规划的一个转折点。跟着这一概念的进一步开展，有或许不是经过软体的天然弹性而是经过人类在其外表操控的活动来确认其形状、运动和行为。

一般软质资料的外表总是会收缩成一个球体。想想水珠变成水滴的方法：水珠的产生是因为液体和其他软性资料的外表天然收缩成最小的外表积--即球体。但活性物质能够被规划成跟这种趋势相反。这方面的一个比方是，一个橡胶球被一层纳米机器人包裹着，这些机器人被编程为一致作业，然后将球歪曲成一个新的、预先确认的形状（如一个星星）。

人们期望，活性物质将导致新一代的机器，其功用将自下而上。因而，这些新机器将由许多独自的活性单元组成，它们协作决议机器的运动和功用，而不是由中心操控器操控。这类似于咱们自己的生物安排的作业原理，比方心肌中的纤维。

经过使用这一主意，科学家们能够规划出软体机器，其手臂由柔性资料制成，并由嵌入其外表的机器人供给动力。他们还能够经过在纳米颗粒的外表涂上反响活络的活性资料来定制药物运送胶囊的巨细和形状。这反过来能够对药物跟体内细胞的相互作用产生巨大的影响。

研讨榜首作者Jack Binysh博士说道：“活性物质使咱们以一种新的眼光看待了解的天然规矩--像外表张力有必要是正值这样的规矩。看看假如咱们打破这些规矩会产生什么以及咱们怎么能够使用这些成果，这是一个令人兴奋的研讨场所。”

研讨论文通讯作者Anton Souslov博士弥补称：“这项研讨是一个重要的概念证明，具有许多有用的含义。如未来的技能能够生产出柔软的机器人，这些机器人的体积要小得多，并且能更好地拿起和操作软弱的资料。”

在这项研讨中，研讨人员开发了理论和模仿以描绘一个三维软体，据悉，这个软体外表阅历了自动应力。成果他们发现，这些活性应力扩展了资料的外表并把下面的固体也拉了过来，别的还引起了全体形状的改动。研讨人员发现，固体所选用的准确形状能够经过改动资料的弹性特性来定制。

接下来，研讨人员将使用这一一般原理来规划特定的机器人如软臂或自游水的资料，实际上他们现已开端这么做了。此外，他们还将开端研讨团体行为--如当你具有许多活性固体并让它们挤在一同时会产生什么。