氣動和液壓系統分別使用加壓氣體和液體來執行無數關鍵的機械任務。 各自具有明顯的優缺點：氣動系統具有彈性，因此不易受到衝擊損壞；液壓系統提供更高的精度和功率。 這是因為氣體是可壓縮的，而液體則不可壓縮。 但哈佛大學應用物理學家阿德爾·傑盧利說：“自然界中，兩者之間是空白。” “我們的想法是佔據這個中間空間，製造出具有可程式設計壓縮性的人造液體。”
在《自然》雜誌上，傑盧利和他的同事描述了一種新型“超流體”的測試，該流體由懸浮在液體中的微小充氣矽橡膠球體組成。 這種流體的可壓縮性、粘度和透明度都是可程式設計的。 潛在應用包括智慧減震器、先進的電子墨水和可程式設計聲障板。
其機制很簡單：在特定壓力下，球體會屈曲，使液體更易壓縮。 球體的大小、厚度、軟硬度和數量可以調整，以調節壓力下的各種特性。 傑盧利及其團隊透過將這種流體置於液壓機器人夾爪中來展示其多功能性，以抓取大小和易碎程度不同的物體：一個玻璃瓶、一個雞蛋和一個藍莓。 研究人員在系統中使用了相同量的流體來閉合夾爪，抓取每個物體而不會將其壓碎。
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傑盧利說：“我們調整了流體的彈性，使得無論是大而堅硬的物體還是小而易碎的物體，夾爪都能安全地抓住它。” 這種策略可以使傳統機器人具備以前僅限於更專業的“軟體”機器人的能力。
研究人員發現，球體中的空氣會散射光線，使液體變得像泡沫水一樣不透明——但屈曲的球體散射較少，使其變得透明。 狀態之間的輕鬆切換可能有助於快速響應的電子墨水。 屈曲的球體也會使流體更粘稠，因為它們不再能自由地相互滾動。 康奈爾大學高階機器人制造者羅伯特·謝潑德說，這種特性可能有助於開發可調諧的減振系統。 “物質越粘稠，它消散的能量就越多，”他說。
謝潑德補充說，2022 年的一項研究描述了一種類似的流體，它使用可摺疊的稻草狀膠囊，但有一個關鍵的區別。 謝潑德說：“稻草非常大，因此無法流過小孔。” 新的球體是“一個非常酷的進步”。
其他能力尚待研究。 這種流體的熱力學特性可能對能量儲存有用，傑盧利說他目前正在探索聲學可能性：“你可以調整超流體，使其阻擋特定頻率，”例如語音——然後只需撥動開關即可讓它們透過。