Vrije Universiteit Brussel的一个研究小组开发了一种橡胶,可以与机器人一起使用,以便在切割时自我修复。在他们发表在“ 科学机器人 ”杂志上的论文中,该团队描述了橡胶,它如何自我修复以及它在测试时的表现。
机器人工程师的一个重要目标是为机器人开发一种能够在受损时愈合的皮肤,类似于自我修复的人体皮肤。一个平行的目标是将软机器人部件集成到需要灵敏度的应用中 - 例如,在医院解除患者。软材料的缺点当然是它们很容易损坏,使机器人无法使用。理想情况下,机器人手和某些其他部分都会变得柔软和自我修复,而这正是这项新工作的研究人员所报告的。
研究人员认为,这种解决方案是一种足够柔软的橡胶,可提供灵敏度,但足够坚固,无需内部支撑(如人体骨骼)即可保持其形状。这种橡胶也需要在不使用胶水,螺钉等的情况下进行修复,因为疤痕不会像原始材料那样坚固。该团队开发了这样一种橡胶,然后用它来为机器人创造手指。如果切,橡胶手可置于80℃的烘箱中40分钟以诱导自愈 - 高温导致伤口闭合。这是有效的,因为橡胶是由具有交联链接的网络制成的聚合物 - 发生Diels-Alder反应,在受损区域产生粘合。加热后,必须将橡胶冷却一小段时间以使粘合牢固。
研究人员还制作了一个抓手,他们用橡胶描述了一定数量的人造肌肉,并将所有设计都用于各种切割,以测试它们愈合的程度。他们报告所有设备按预期愈合,修复后功能为98%至99%。他们还注意到,该过程可以根据需要重复进行而不会使橡胶降解。