燃燒的爆炸力使柔軟的小型矽膠機器人跳躍

一個簡單的化學反應被用來驅動機器人高高跳躍。應用可能包括搜尋和救援行動

加入我們的科學愛好者社群!

來自《自然》雜誌

砰!在這個矽膠“軟機器人”腿部受控的爆炸使其跳躍高度超過自身高度的30倍。

由馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學的化學家喬治·懷特塞茲領導的研究人員,設計了一種三條腿的矽膠裝置,該裝置由燃燒驅動——燃燒此前僅用於柴油發動機等硬質系統。


關於支援科學新聞業

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業: 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保未來能夠繼續報道關於塑造我們當今世界的發現和想法的重大新聞。


軟機器人的每條腿中都有一個通道,末端帶有一個軟閥。甲烷和氧氣以甲烷與氧氣1:2的比例被送入該通道。控制氣體進入量的計算機也控制著連線到每條腿中電極的高壓電纜。 

當計算機點燃電極時,甲烷和氧氣爆炸,變成二氧化碳和水——並釋放大量能量。爆炸產生的向下力使機器人跳躍——到目前為止已超過30釐米,儘管研究人員表示,跳躍範圍受到測試室高度的限制。研究合著者、紐約州伊薩卡康奈爾大學的工程師羅伯特·謝潑德說,軟閥至關重要。它在高壓下關閉,從而使壓力更高,然後在爆炸後開啟,讓廢氣排出。

軟機器人比硬質系統更輕、更簡單,而且生產成本相對較低——但由於燃燒反應中產生的高熱量,它們以前僅限於壓縮空氣動力。“關鍵的發現是這種材料可以在這些高溫下工作,”謝潑德說。到目前為止,該機器人已經承受了超過30次連續的爆炸跳躍。研究結果於本週發表在《應用化學》雜誌上。

研究人員希望,他們裝置的改進版本可以用於搜尋和救援行動,透過跳躍和翻滾的方式越過任何可能阻礙其前進道路的障礙物。

本文經《自然》雜誌許可轉載。文章於2013年2月8日首次發表

© .