配备复杂晶体管的可折叠机器人可以挤进极端情况

加州大学洛杉矶分校的研究人员设计出一种新方法，将传统上不灵活的半导体和传感元件集成到设备的结构材料中。为基于折纸的机器人技术开辟了新维度。

虽然折纸长期以来一直是机器人设计的灵感来源，但它通常伴随着一些注意事项——尤其是计算机芯片等部件的位置和大小。尽管设备可以“折叠”，但这些刚性部件通常意味着半导体需要在机器人形状确定后安装。然而，这个多学科团队成功地将柔性导电材料集成到极薄的聚酯薄膜中，以创建全新的晶体管网络。根据加州大学洛杉矶分校的描述，这些薄膜随后可以通过计算机功能进行编程，以模拟半导体在机器人中的常见作用。他们最近在《自然通讯》上发表的一篇论文中详细介绍了这些发现。

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为了测试他们的进步，研究人员构建了三个版本的折纸机械机器人（OrigaMechs）：一个是当触角检测到障碍物时就会改变方向的虫子机器人，一个能够沿着预先安排的几何路径行进的两轮机器人，甚至还有一个受捕蝇草启发的机制，当检测到来自“猎物”的压力时，它会闭合下巴。

根据该团队的论文，可折叠的类半导体材料的实用性可能远不止其轻便灵活。未来，类似的机器人还可以在传统半导体无法适应的极端环境中工作，包括强磁场或辐射场、高静电放电以及特别强烈的无线电频率。

“在这些类型的危险或不可预测的情况中，例如在自然或人为灾难期间，折纸机器人可能会被证明特别有用，”该研究的首席研究员，加州大学洛杉矶分校嵌入式机器和无处不在的机器人实验室主任安库尔梅塔说。

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由于设计纤薄，这种新型机器人材料在未来的太空任务中也大有用途，因为太空任务中货物容量和尺寸限制是需要考虑的关键因素。甚至有人讨论将它们用于未来的玩具和教育游戏。据 Mehta 称，聚酯纤维 OrigaMechs 的潜力是无限的：

他说：“虽然距离我们还很遥远，但其他星球上可能存在这样的环境，在那里，能够抵御这些情况的探测机器人是非常理想的。”